Il dibattito sulle economie di scala e di densità

A partire dagli anni ’80, in particolar modo negli Stati Uniti ed a seguire anche nei paesi europei, sono stati avviati numerosi studi relativi al settore dei trasporti. La gran parte degli studi economici relativi al trasporto ferroviario si sono indirizzati al tema della rilevanza e della misurabilità delle economie di scala, di densità e di gamma (e integrazione) nella suddetta industria.

Tali ricerche sono state senza dubbio sollecitate dalla deregolamentazione e apertura alla concorrenza nel settore, che prese avvio in quegli anni negli USA. Gli studi iniziali (in particolare Caves e altri 1981, 1984, 1987; Keeler 1983) si inseriscono in quello che si configura come un duplice dibattito, di natura teorica (sulla spinta della diffusione della teoria dei mercati contendibili) e di natura empirica (di valutazione delle recenti politiche di deregolamentazione dei trasporti implementate negli USA).

Lo Studio di Caves, Christensen e Tretheway del 1984 “Economies of Density versus Economies of Scale: Why Trunk and Local Service Airline Costs Differ”21 introduce una rilevante distinzione concettuale tra economie di densità ed economie di scala.

Le prime vengono così definite: “the variation in unit costs caused by increasing transportation services within a network of given size”, mentre le seconde si configurano come “the variation in unit costs with respect to proportional changes in both network size and the provision of transportation services”22. Le economie di densità saranno quindi rilevanti in tutti quei settori in cui esiste un’infrastruttura non duplicabile o duplicabile a costi molto elevati. Una volta che si prende per data l’infrastruttura le economie di densità concettualmente si presentano semplicemente come economie di scala.

Nel trasporto ferroviario, la presenza di una rete difficilmente duplicabile (se non a costi economici e ambientali rilevantissimi) fa sì che le economie di densità siano estremamente rilevanti. Diversamente le economie di scala hanno una

21 _{Caves D.W.Christensen L.R., Tretheway M.W., “Economies of Density versus Economies of} Scale: Why Trunk and Local Service Airline Costs Differ” in The Rand Journal of Economics, Volume 15, Issue 4 (Winter 1984), p 471-489

minore significatività. Ciò implicherebbe che la segmentazione orizzontale del mercato ferroviario per tratte affidate ciascuna a diversi operatori non provocherebbe particolari inefficienze tecniche. Tuttavia occorre tenere in considerazione alcune tipologie di costo fisso che vanno al di là dell’ampiezza della rete e che hanno a che vedere con l’ammodernamento delle tecnologie dei mezzi di trazione e dei sistemi di segnalamento. Inoltre esiste un problema di costi di coordinamento per la connessione logistica di tratte affidate ad operatori diversi. In tal senso un sistema unico integrato anche orizzontalmente avrebbe il pregio sia di sfruttare le eventuali economie di scala in senso stretto (seppur di non particolare ampiezza) sia le economie di coordinamento.

Per ciò che concerne le economie di densità se ne possono individuare due sottotipi: le economie di densità in senso stretto, “sulla rete”, che riguardano il maggiore utilizzo di una rete data, dove l’aumento delle quantità di servizio offerte (ad esempio in treni-km) diminuisce, a parità di densità di utilizzo dei mezzi, i costi unitari di produzione; le economie di densità “sul servizio”, che riguardano il tasso di riempimento di ciascun mezzo viaggiante. In questo caso, è l’aumento di domanda a parità di offerta a comportare una diminuzione del rapporto costi/ricavi.

Diversi studi empirici hanno dimostrato l’importanza delle economie di densità e la conseguente inefficienza della concorrenza sul mercato.

Per ciò che riguarda la letteratura nord-americana, Bitzan nel 200323 effettua uno studio sul trasporto ferroviario statunitense per verificare gli effetti economici sui costi del sistema e sul benessere sociale dell’eventuale introduzione della concorrenza sul mercato.

L’indicatore per verificare l’esistenza di economie di scala è l’elasticità del costo al variare del prodotto. Laddove tale elasticità sia inferiore a 1, significa che vi sono economie di scala, se superiore a 1 diseconomie di scala, se uguale 1 redimenti di scala costanti.

23 _{Bitzan, “Railroad Costs and Competition: The Implications of Introducing Competition to} Railroad Networks” in Journal of Transport Economics and Policy, Volume 37, Part 2, May 2003, pp. 201–225

Per capire se vi è o meno monopolio naturale l’autore ricerca l’elasticità di costo al variare degli output per tre tipologie di treni merci.

Per una serie storica di 15 anni Bitzan trova elasticità del costo al variare dell’output comprese tra 0,71 e 0,82. Tale risultato suggerisce la presenza di economie di scala dell’impresa multi-prodotto. E’ quindi presumibile che l’entrata sul mercato di un’altra impresa farebbe aumentare il livello dei costi.

Tuttavia, come ci ricordano le analisi di Baumol (1982)24 e Sharkey (1982)25 le economie di scala in un’impresa multi-prodotto non sono sufficienti per definire un monopolio naturale.

Al fine di ovviare a questo problema vi è un approccio diretto introdotto da Shin e Ying (1992) per misurare la subadditività nel caso di impresa multi prodotto.

Il Test applicato da Bitzan ai dati oggetto dell’analisi mostra forti evidenze dell’esistenza di subadditività della funzione di costo nel trasporto ferroviario. La fornitura di un servizio ferroviario su una rete unica è pertanto un monopolio naturale

Il 95% delle simulazioni per l’anno 1997 mostra subaddività della funzione di costo. Oltre il 60% di tutte le simulazioni per tutti gli anni analizzati mostrano subadditività. Nessuna simulazione mostra superadditività.

Se ne conclude che l’erogazione del servizio da parte di più imprese comporterebbe un aumento dei costi unitari di produzione sia nel caso di apertura totale del mercato, sia nel caso di apertura di alcuni nodi soltanto.

Nella seconda parte del suo lavoro Bitzan analizza l’effetto complessivo dell’aumento dei costi dovuto all’esistenza di una molteplicità di imprese e della presumibile diminuzione di prezzo che scaturirebbe da un aumento della concorrenza.

Occorre cioè verificare se i maggiori costi causati dalla concorrenza possano essere compensati da una diminuzione sufficiente dei prezzi (da erosione dei margini di profitto).

24 _{Baumol W., Contestable Markets: An Uprising in the Theory of Industry Structure, The}

American Economic Review, Vol. 72, No. 1, (Mar., 1982), pp. 1-15

L’impatto sul benessere sociale dell’introduzione della concorrenza viene descritto dal grafico sottostante dove la retta D rappresenta la domanda la retta MR i ricavi marginali, le rette AC i costi medi in oligopolio e in monopolio. Il triangolo HEF misura la nota perdita di benessere sociale dovuta alla presenza di un monopolio e alla relativa maggiorazione sul livello del prezzo (differenza tra Po e Pm) cui si aggiunge il rettangolo CHFG che indica la quantità di profitti sulle quantità prodotte che non sarebbero realizzati dal monopolista (per la contrazione della quantità necessaria a mantenere il prezzo superiore al costo medio).

Il rettangolo AJCB rappresenta, invece, la perdita di benessere sociale del passaggio da un monopolio ad una situazione concorrenziale oligopolistica, dovuta alla perdita di economie di scala e di gamma che provocano, nel caso di concorrenza oligopolistica, un aumento dei costi (la curva del costo medio giace più in alto rispetto a quella del monopolio).

Naturalmente, il peso specifico dell’elemento di perdita e dell’elemento di guadagno dipenderà, nei casi concreti, da numerose variabili, di cui le due più importanti sono: il tipo di concorrenza effettivo esistente; l’entità delle economie

di scala e di scopo associate al monopolio (dipendenti ad esempio dalla densità di traffico e da altri fattori strutturali).

Lo studio di Bitzan giunge alla conclusione che mediamente la caduta di prezzo necessaria per compensare la perdita di vantaggi di costo a seguito dell’apertura alla concorrenza, dovrebbe essere molto ingente. Tenendo conto che, nella migliore delle ipotesi, un monopolio sarebbe sostituito da un oligopolio ristretto (per problemi strutturali legati alla saturazione dell’infrastruttura che pongono un limite massimo al numero dei produttori), è assai probabile che l’effetto costo negativo finisca per prevalere sull’effetto prezzo positivo (presumibilmente di lieve entità e incerto).

Pittman, nel suo studio “Structural Separation to Create Competition? The Case

of Freight Railways”26 afferma la presenza di forti economie di scala (per infrastruttura data), ovvero di forti economie di densità nel servizio ferroviario merci, superiori a quelle riscontrabili nei servizi di altri settori a rete: “freight railroads are different from many other infrastructure industries in the apparent importance of economies of scale in the “upstream” sector – that is, train service for railroads – relative to those observed in generation for electricity, gas production for gas, “value added services” such as long-distance, mobile and internet service for telecommunications, and so on”27_.

Secondo l’autore, infatti: “a freight trains market opened up to competition may in most circumstances naturally tend toward dominant firm oligopoly or even monopoly”.28

Un altro studio nord-americano che offre spunti interessanti per l’analisi delle economie di densità è quello di Ivaldi e McCullough del 2004 sulle compagnie ferroviarie statunitensi. Tale ricerca stima forti economie di densità consistenti in una perdita del 70% di efficienza tecnica nel caso di presenza di più di un operatore in concorrenza su una stessa tratta.

Complessivamente la gran parte degli studi empirici tende a confermare l’esistenza di rilevanti economie di densità nel trasporto ferroviario, mentre non

26 _{Russell Pittman, “Structural Separation to Create Competition? The Case of Freight Railways”,} in Review of Network Economics Vol.4, Issue 3 – September 2005

27 _{Ivi, pag.181} 28 _Ibidem

apporta risultati univoci riguardo all’esistenza di economie di scala sul complesso di rete e servizio presi come un unico settore estendibile nel suo insieme.