Si le terme de monopole naturel a pu être utilisé dès le début du XIXème siècle, c’est John Stuart Millqui a, le premier, décrit le concept à propos de la distribution de l’eau et du gaz à Londres [Mill, 1848]1. Adams, qui écrit en 1887, définit les monopoles naturels par la présence de rendements croissants dans l’industrie en question.
Les monopoles naturels se rencontrent dans des secteurs de l’économie, qui sont, généralement, les mêmes d’un pays à l’autre. Ces secteurs sont très souvent des secteurs utilisant de larges réseaux de distribution : eau, gaz, électricité, télécommunications, chemin de fer. La présence d’un réseau important a une signification économique particulière : un réseau représente un investissement lourd, et donc pour l’entreprise des coûts fixes élevés relativement aux coûts variables2. Ces infrastructures doivent non seulement être installées mais nécessitent également un entretien permanent. C’est bien le cas, on l’a vu, des services de l’eau.
Il importe, cependant, de noter que cette association fréquente entre réseaux physiques de distribution et monopoles naturels ne signifie pas que les monopoles naturels se limitent au cas des réseaux de distribution, bien que les secteurs de l’économie utilisant des réseaux soient simplement ceux dans lesquels on rencontre le plus souvent, et de la manière la plus universelle, des monopoles naturels. Il peut en exister dans d’autres secteurs de l’économie. Après J.-S. Mill [1848], un autre anglais, Farrer, s’est intéressé à cette question (en 1883), mais c’est surtout aux États-Unis que la question fait l’objet de recherches poussées à la fin du XIXème siècle, à une époque où la montée des firmes géantes est patente et suscite des inquiétudes dans la population et parmi les économistes. En effet, l’origine des monopoles naturels résidait précisément dans la technologie utilisée et, par conséquent, il serait plus judicieux de parler de monopoles technologiques, pour mettre en évidence cette propriété. Une conséquence toutefois importante du caractère technologique de ce problème réside dans le fait que les évolutions techniques peuvent changer un monopole naturel en secteur de production normal susceptible de fonctionner en rendements décroissants3.
1 « Il est évident par exemple qu’on pourrait économiser beaucoup de travail si Londres était approvisionnée par une seule compagnie d’eau ou de gaz plutôt que par la pluralité existante ».
2 On sait, par exemple, que, dans les télécommunications, le coût à la minute d’une communication est très faible relativement à la charge des coûts fixes : centraux et lignes téléphoniques.
3 C’est une évolution qui a été constatée, par exemple, dans le secteur des télécommunications, où les réseaux physiques de câbles ont perdu peu à peu leur prédominance quand on a commencé, dans les années soixante, à acheminer des conversations téléphoniques par ondes électromagnétiques.
On reviendra rapidement ici sur ce phénomène des coûts décroissants, ou rendements d’échelle croissants, qui rendrait donc impossible la présence dans une branche d’activité d’un grand nombre de firmes. Dans cette situation, en effet, la concurrence n’est pas possible, car une grande firme sera toujours mieux placée que les plus petites et n’aura aucun mal à les éliminer, le contrôle étatique, on l’expliquera par la suite, étant alors nécessaire pour limiter le pouvoir de ces firmes. Le monopole naturel se rencontre, donc, lorsque les conditions techniques régnant dans un secteur industriel sont telles qu’une entreprise unique – donc en situation de monopole – sert les consommateurs à un coût moindre que ne le ferait un grand nombre de producteurs. Ce phénomène est connu sous le terme « sous-additivité des coûts ».
(A)
La sous additivité des coûts :
La définition moderne du monopole naturel est due à Faulhaber qui, en 1975, introduit la notion de sous-additivité des coûts de production. Dans le cas simplifié d’une firme monoproduit, cette condition s’écrit :
C(Q) < C(Q1) + C(Q2) (3.4)
Q1, Q2 étant les quantités respectivement produites par les entreprises 1 et 2.
∀Q, ∀ Q1 > 0 et Q2 > 0, avec Q1 + Q2 = Q
Cette formule signifie simplement qu’il est plus économique de produire n’importe quelle quantité Q dans le cadre d’une firme unique plutôt que par deux firmes, ou plusieurs : il est facile de montrer, par récurrence, que si la propriété ci-dessus est vraie, elle peut s’étendre à un nombre quelconque de firmes1. Cette entreprise se retrouve donc, de facto, en position de monopole naturel.
D’autre part, on peut affaiblir un peu cette condition en limitant sa validité à une zone assez large comprenant la production effective du bien en question : pour un bien dont la demande courante n’excède pas la quantité Q0, si l’inégalité ci-dessus est vérifiée,
non pas quelle que soit Qmais, par exemple, pour tout Q ∈ [0, 2Q0], on dira qu’on est en
présence d’un monopole naturel au sens large.
1 Cette condition définit un monopole naturel absolu. Il y a simplement monopole naturel relatif si l’inégalité est large
Concernant les firmes multiproductrices, la définition du monopole naturel n’est pas différente, mais doit être reformulée, puisque pour elles, les relations entre rendement et sous-additivité sont beaucoup plus complexes : il convient de prendre en compte, non seulement les économies d’échelle, mais également les économies d’envergure1. Quand cette propriété est présente, il est plus avantageux, en termes de coût, que les deux (ou m) biens soient fabriqués dans la même entreprise (ou dans les mêmes entreprises) plutôt que dans des entreprises séparées. Il est nécessaire, dans ce cas, de noter la production non comme un nombre représentant des quantités de bien, mais comme un vecteur de biens : q = (q1, q2, ..qn). La condition de sous-additivité des coûts de production devient alors :
C(q) < C(qa)+C(qb) ∀ q (3.5)
avec qa = (qa1, qa2, ...qan), et qb = qa = (qb1, qb2, ...qbn)
et tel que q =qa+qb
(B)
Sous-additivité et rendements d’échelle croissants :
Cette définition habituelle du monopole naturel est en relation avec les rendements, et plus spécifiquement les rendements croissants. On peut en effet montrer, dans le cas d’une firme monoproduit, qu’un coût moyen décroissant2 entraîne la sous-additivité. Soit une fonction de coût moyen, CM(Q),décroissante donc, on a alors :
CM(Q1 + Q2) < CM(Q1)
si3 et (3.6)
CM(Q1 + Q2) < CM(Q2)
d'où (Q1 + Q2).CM(Q1 + Q2) < Q1.CM(Q1) + Q2.CM(Q2) (3.7)
ce qui correspond à la définition de la sous-additivité,(3.7), ramenée, cette fois, au coût moyen, et non plus au coût total1, afin de faire apparaître la notion de rendements croissants.
1 Que l’on a précédemment défini de la manière suivante : C (Y
1, Y2) ≤ C (Y1, 0) + C (0, Y2).
2 La décroissance du coût moyen est un indice que le rendement est croissant, mais non une preuve absolue : si les prix des facteurs sont décroissants au fur et à mesure que la firme accroît ses achats, des rendements constants ou même décroissants peuvent aboutir à un coût moyen décroissant. La définition des rendements d’échelle, quelle qu’en soit leur caractéristique (croissants, décroissants, ou encore constants, doit donc se faire en supposant que le prix des facteurs de production sont constants).
3 Ceci signifie donc que les coûts sont décroissants à mesure que la production augmente, donc, par conséquent, que les rendements sont croissants.
Cependant, et concernant une firme ne produisant qu’un type de produits, si un coût moyen décroissant est une condition suffisante pour la sous-additivité, il n’en est pas une condition nécessaire ; si la fonction de coût moyen est globalement décroissante, tout en connaissant quelques petites portions croissantes, la propriété de sous-additivité peut très bien être vraie de manière stricte. De plus, l’activité peut très bien être en situation de monopole naturel, alors que le coût moyen auquel elle fait face est croissant (cf. figure 3.3, page suivante). Néanmoins, cette situation ne peut se retrouver que si la demande se retrouve sur une petite portion croissante de la courbe des coûts moyens, et ne pas perdurer au fur et à mesure que les coûts moyens croissent, comme nous allons le voir dans l’exemple suivant, inspiré par Schotter [1996, p. 272-277].
A cause des coûts fixes très élevés, le coût total moyen (CTM) chute avec l’augmentation du niveau de production, et les coûts fixes moyens (CFM) ont alors moins d’influence (figure 3.3, page suivante). Le coût total moyen augmente seulement après que le point A soit atteint. En ce point, les coûts fixes sont tellement répartis sur les quantités produites que les coûts variables commencent à prédominer. Parce que ces coûts augmentent rapidement avec l’augmentation des inputs utilisés, ils peuvent majorer le coût total moyen. Il faut noter aussi que, parce que le coût total moyen décroît, le coût marginal doit être sous le coût moyen sur cette partie du graphique (où le coût total moyen décroît).
Une condition suffisante pour l’existence d’un monopole naturel est l’existence d’une courbe de coût total moyen toujours décroissante. Par exemple, si le coût total moyen est toujours décroissant (figure 3.3, page suivante), alors considérons la quantité q correspondant à une production de 100.000 litres d’eau. Par exemple, une firme va produire 60.000 litres, et l’autre va produire 40.000 litres. Nous voyons que le coût moyen pour une production de 40.000 litres (figure 3.3, page suivante, point e) est de 125 euros, alors que le coût moyen pour produire 60.000 litres et de 75 euros par litre (figure 3.3, page suivante, point f). Donc, le coût total, si l’on a deux firmes plus petites pour produire nos 100.000 litres est ici de 9,5 millions d’euros, c’est-à-dire presque le double de ce que cela coûterait à une entreprise en situation de monopole.
Cependant, les coûts moyens n’ont pas besoin de décroître partout pour que les conditions nécessaires à un monopole naturel soient assurées. Que les coûts moyens soient décroissants pour tout niveau de production est une condition suffisante, mais non
nécessaire, à l’existence d’un monopole naturel. Regardons, sur la figure 3.3, le point B, et notons que les coûts moyens ne sont pas décroissants pour tout niveau de production jusqu’à ce point, qui représente une production de 140.000 litres. Après le point A, les coûts moyens augmentent. Néanmoins, si la demande n’est pas supérieure à B, alors la firme fournissant ce bien sera un monopole naturel.
Figure 3 Figure 3 Figure 3
Figure 3....3333 : coûts décroissants, monopole naturel, et monopole naturel : coûts décroissants, monopole naturel, et monopole naturel : coûts décroissants, monopole naturel, et monopole naturel : coûts décroissants, monopole naturel, et monopole naturel soutenable.
soutenable. soutenable. soutenable.
Source : Schotter (1996), p. 272.
Supposons qu’au lieu d’avoir une seule firme produisant 140.000 litres, deux firmes plus petites soient utilisées. Une qui produirait 120.000 litres, et l’autre les 20.000 litres restant. Le coût total correspondant à une seule firme produisant 140.000 serait de 7 millions d’euros. Le coût total correspondant à la production des deux firmes serait de 8,6 millions d’euros. Le fait que les coûts moyens ne décroissent pas pour tout niveau de production jusqu’à 140.000 litres pour la firme de notre entrepreneur ne signifie pas que la firme ne peut pas produire 140.000 litres de manière économique que deux firmes de plus petite taille. Il se peut donc qu’elle reste en situation de monopole naturel.
Cependant, une seconde condition s’attache en fait à la demande qui est adressée au marché. Une firme ayant une technologie produisant la fonction de coût du graphique n’est pas forcément un monopole naturel à tous les niveaux de production. Il y a donc un niveau de production pour lequel la firme décrite par le graphique n’est plus un monopole
quantités (en milliers de litres) coûts Cmg CM A q*=120 P*=30 q=10 B 50 20 250 140 CFM CVM 40 60 75 125 demande e f
naturel. On pourrait, en effet, très bien imaginer que les coûts moyens de la branche soient décroissants jusqu’à un certain niveau de production (q*, figure 3.3, supra), puis croissant au-delà1. On se retrouve alors dans une configuration plutôt naturelle dans le cadre d’une fonction de coût habituelle. Mais tout dépend alors de la demande qui sera adressée à la branche. Pour toute demande inférieure à la quantité produite q*, l’entreprise sera en position de rendements croissants, et inversement.
Notre entrepreneur pense donc que sa firme sera protégée de l’entrée sur le marché par des firmes rivales, parce que c’est un monopole naturel. Considérons le point B du graphique (figure 3.3, supra), une demande lui a maintenant été superposée. Si la demande est de 140.000 litres, 50 euros le litre est le prix le plus bas qui permettrait au monopoleur de couvrir ses coûts de production. Comme nous le voyons sur le graphique, la courbe de demande croise la courbe de coût total moyen en B. Nous voyons aussi que pour des niveaux de production inférieurs à B, tout producteur est un monopole naturel.
Considérons, maintenant, une firme qui entre sur ce marché, et qui produit 120.000 litres au coût moyen de p*, c’est-à-dire de 30 euros (figure 3.3, supra). Une telle firme peut donc vendre son eau entre 30 et 50 euros (le prix du monopole en place), vendre 120.000 litres et faire un profit. Cette firme sera gagnante parce qu’elle n’a pas besoin de répondre à la demande totale d’eau purifiée ; elle peut se contenter de produire 120.000 litres et profiter ainsi de la faiblesse de ses coûts moyens. Une telle stratégie d’entrée sur le marché jettera notre monopoleur en dehors du marché. Donc, être en position de monopole naturel ne garantit pas que la firme puisse se prémunir face à des concurrents potentiels. Un monopole naturel ne peut ériger des barrières afin de laisser ses concurrents en dehors du marché que s’il s’agit d’un monopole naturel soutenable. Un monopole naturel est soutenable si, pour tout prix p*, la firme :
• satisfait la demande sur le marché (condition 1) ;
• recouvre ses coûts (condition 2) ;
• propose un prix p tel que toute autre firme concurrente cherchant à entrer sur le marché en vendant une quantité moindre à un prix inférieur encourrait des pertes (condition 3).
De cette définition, il vient qu’un monopole naturel est soutenable si, pour tout niveau de production q*, les coûts moyens décroissent pour tout niveau jusqu’à ce point q* (cf. figure 3.3, supra). Notons qu’une combinaison prix-quantité produite soutenable doit être un point où la courbe de demande coupe la courbe de coût moyen. En d’autres termes, si notre entrepreneur veut que son monopole naturel soit un monopole soutenable, il doit choisir un prix et une quantité pour lesquels la demande est égale au coût moyen. Il n’y aura pas de profit extra-normal.
Partant donc du fait que, comme nous venons de l’expliquer, certaines activités peuvent apparaître comme un monopole naturel pour de faibles volumes de production, mais ne plus l’être pour des volumes supérieurs1, Encaoua et Moreau [1987] le font remarquer, pour passer à une propriété globale, font alors varier le niveau de production et décident d’introduire la fonction de demande globale du produit. Si plusieurs firmes, alors présentes sur un tel marché, vendent au même prix, et se partagent d’une façon ou d’une autre le marché, tout en couvrant leurs coûts, alors l’approvisionnement du marché à ce même prix pourrait s’effectuer de manière plus efficace pour la société en ne laissant subsister qu’une seule entreprise, du fait de la présence d’une fonction de coût toujours sous-additive à ce niveau de demande. Comme les auteurs le font effectivement remarquer, le coût moyen de la branche sera donc d’autant plus élevé que le nombre de firmes est élevé, donc que l’on s’écarte de la structure de monopole, ce qui entraînera donc le fait que le prix pratiqué, et auquel feront face les consommateurs, sera plus élevé que le prix qui aurait prévalu s’il n’y avait qu’une entreprise dans cette branche.
Devant une telle situation, il paraît inévitable qu’à plus ou moins long terme, le monopole s’impose spontanément à ce secteur, surtout s’il s’agit un service public. Dans une situation de monopole naturel véritable, il serait nuisible d’introduire la concurrence, étant donné que les coûts de la fourniture des services augmenteraient. Mais cela ne peut se faire que par la volonté d’un régulateur, qui se charge de défendre le bien-être social2. La législation prendra donc le relais des forces du marché.
1 C’est-à-dire à partir du moment où les rendements d’échelle sont suffisants, comme nous venons de l’expliquer en étudiant le cas d’une branche connaissant une structure des coûts moyens « en U ».
2 Ici, s’opposent deux conceptions : celle du bien-être individuel, et celle du bien-être collectif. La puissance étatique, représentant, théoriquement, les intérêts de la société dans son ensemble, va chercher à favoriser le second au détriment du premier. Et la fourniture d’un bien à un coût supérieur à celui qui pourrait prévaloir si un seul fournisseur en était responsable n’est pas le but recherché dans cette logique.
(C)
Configuration « soutenable »:
Précisons, néanmoins, que, si la définition du monopole naturel semble relativement simple, sa mise en pratique est assez complexe : il est, en effet, très difficile d’identifier, pour les pouvoirs publics, notamment, chargés de réguler ou d’encadrer les monopoles naturels, les secteurs qui sont des monopoles naturels avec certitude. En effet, les coûts de production ne sont pas faciles à observer ni de l’extérieur ni même, bien souvent, de l’intérieur de la firme. Il peut arriver que l’identification d’un secteur en tant que monopole naturel devienne un enjeu stratégique : s’il existe dans un pays une réglementation des monopoles naturels, certaines entreprises peuvent être tentées de s’abriter de la concurrence grâce à une augmentation de la réglementation, qui pourrait être obtenue par le statut de monopole naturel.
Deux approches principales, visant à encadrer les activités qui ne peuvent s’exercer autrement que comme un monopole naturel, ont été utilisées au XXème siècle, et sont décrites comme suit par Magnan de Bornier [2002, p. 13] :
• l’approche américaine de la réglementation, dans laquelle les monopoles naturels restent des firmes privées, mais subissent certaines contraintes quant à leur comportement économique1 ; l’existence de barrières réglementaires a pour conséquence principale d’engendrer une configuration soutenable, c’est-à-dire que, pour certaines activités relevant du secteur public et réglementées, il existe une configuration prix-quantité qui, tout en garantissant au monopole un équilibre budgétaire, ne permet pas à un concurrent potentiel d’obtenir une part quelconque du marché à un prix plus bas ;
• l’approche européenne – approche qui a été aussi adoptée dans d’autres parties du monde – consistant, pour les pouvoirs publics, à prendre en charge la gestion de ces firmes, généralement après les avoir nationalisées.
Quand bien même la sous-additivité des coûts ne se retrouvait pas dans l’activité de production, contrairement à l’activité distribution, la mise en concurrence d’entreprises dans ce secteur, qui partageraient alors le même réseau (qui pourrait rester, dans ce cas-là, propriété de l’État ou des collectivités locales), n’est pas, en l’état actuel des connaissances, envisageable pour ce qui est de l’AEP. Nous allons expliquer pourquoi
cette industrie n’a pas encore été soumise à la déréglementation, comme cela a pu être le cas dans une bonne partie des pays industrialisés depuis une vingtaine d’années dans les secteurs, notamment, des communications, du transport aériens, de l’électricité et du gaz, industries de réseau et services publics pour, notamment les deux derniers concernés, s’il en est.
(D)
L’impossible mise en œuvre d’une concurrence
directe dans le secteur de l’eau :
Dans certains pays, notamment au Royaume-Uni, les décideurs étudient la possibilité de permettre la concurrence dans le domaine de l’eau, un peu de la même façon que les secteurs du gaz naturel et de l’électricité se sont ouverts à la concurrence. Les tentatives de permettre la concurrence ont surtout porté sur les produits de base plutôt que sur le réseau de distribution. Au plan matériel, la concurrence dans le secteur de