microeconomia della produzione elettrica

Metodi e modelli per l'analisi
degli equilibri strategici
nei mercati elettrici competitivi
MICROECONOMIA DELLA PRODUZIONE
(Ettore Bompard, Elena Ragazzi, Roberto Levet)
Prof. Elena RAGAZZI
CERIS - ISTITUTO DI RICERCA SULL’IMPRESA E LO SVILUPPO
CNR - TORINO
DEFINIZIONI
MERCATO E PREZZI

mercato (industria): è l'insieme dei
(produttori) e degli acquirenti di un bene

prezzo (n): è il numero di unità monetarie in base al
quale nel mercato avviene lo scambio del bene. Esso
segnala il valore del bene, il quale a sua volta
dipende dall’utilità e dalla scarsità.
venditori
COSTO

costo: è il valore monetario dei fattori produttivi
utilizzati per produrre una quantità generica p del
bene
n
Cg   w i  Xi
i 1
dove wi rappresenta il prezzo di un’unità del fattore
produttivo i-esimo.
COSTO TOTALE

costo totale o costo di produzione Cg(pg) : la
somma di tutti i costi che sostiene un’impresa per
produrre la quantità pg, del bene o prodotto. E’
articolato in:
fissi CgF: sono i costi che, nel breve periodo, non
dipendono dalla quantità prodotta
 costi
variabili CgV(pg) : sono i costi che dipendono dalla
quantità prodotta
 costi
 Cg(pg)
= CgF + CgV(pg)
COSTO UNITARIO

costo unitario medio: è il costo totale sostenuto per
la produzione di una quantità pg diviso la quantità
stessa . In formule:
Cg 

Cg ( pg )
pg
costo variabile unitario: è il costo variabile diviso
per la quantità prodotta. In formule:
V
g
C 
CgV ( pg )
pg
COSTO MARGINALE

costo marginale Cgm : per un assegnato livello di
produzione è il costo necessario per produrre
un’unità addizionale di prodotto per il g-esimo
produttore . In formule:
C 
m
g
dCg ( pg )
dpg
COSTO EVITABILE E IRRECUPERABILE

costo irrecuperabile Cgi: costi che l’impresa non può
ricuperare in alcun modo salvo che attraverso la
produzione. Se questa si interrompe essi restano a
carico dell’impresa.

costo evitabile Cge: Tutti i costi che l’impresa non
deve più sostenere nel caso in cui interrompa la
produzione.
COSTO IMPLICITO e OPPORTUNITA’

costo-implicito: Vi sono alcuni costi, riferiti a fattori
produttivi di proprietà dell’imprenditore, che la
contabilità aziendale non registra. Il valore di questi
fattori si dice costo implicito.

costo
opportunità:
concetto
utilizzato
per
monetizzare i costi impliciti. Esso è la remunerazione
ottenibile nella migliore alternativa a cui si è
rinunciato per impiegare il fattore in azienda.
TASSO DI RENDIMENTO

tasso di rendimento normale: è il tasso di
rendimento che si può facilmente ottenere per il
denaro (il tasso ufficiale d’interesse della banca
centrale di un paese, il tasso di rivalorizzazione del
indice di una borsa valori)

tasso di rendimento concorrenziale: è il tasso di
rendimento che si ottiene con un investimento fatto in
una impresa che opera in un mercato perfettamente
concorrenziale
RICAVO

ricavo totale Rg : è l’introito dell’impresa dovuto alla
vendita della quantità pg di prodotto al prezzo ng . In
formule:
Rg  n g ( pg ) pg
RICAVO MARGINALE

ricavo marginale Rgm : per un assegnato livello di
produzione, è il ricavo addizionale dovuto alla vendita
di un’unità addizionale di prodotto. In formule e
considerando incrementi infinitesimi:
R 
m
g
dRg ( pg )
dpg
 Considerando incrementi finiti:
Rgm
= (n
+Dn ) Dp + p Dn
RICAVO MARGINALE
ng
R  A2  A1
m
g
dg(n)
n +Dn
n
A1
A2
p
p+Dp
pg
QUASI RENDITA

margine di contribuzione (surplus)
SG: è la
differenza fra ricavi e costi variabili totali. Contribuisce
a coprire i costi fissi e a generare i profitti 
R  Rg  C
q
g

e
g
Quasi rendita Rgq : sono i ricavi che eccedono i costi
evitabili. In formule:
R  Rg  C
q
g
e
g
PROFITTO

profitto g: è la differenza tra i ricavi totali e i costi
totali, inclusi i costi impliciti

)
 g  Rg  Cg  pg ) n pg  Cg  pg )  n  C pg

utile contabile: è la differenza tra i ricavi totali e i
costi contabili, come riportata dal conto economico
OBIETTIVI DELL’IMPRESA

massimizzare il profitto

massimizzare i ricavi (la crescita)

massimizzare i ricavi, garantendo un livello minimo di
redditività al capitale investito dagli azionisti
.
MASSIMIZZARE IL PROFITTO

Il massimo profitto dell’impresa si trova nel punto in
cui la derivata della funzione di profitto rispetto alla
quantità venduta, il profitto marginale si annulla:
max   n ( p)  p  C( p)
p

Poiché il profitto è definito come differenza fra costi e
ricavi, il suo massimo sarà il punto in cui si
eguagliano i ricavi marginali e i costi marginali :

d
dn  dC
 Rm  Cm  n +
p 
 0  Rm  Cm
dQ
dp  dp

MASSIMIZZARE I RICAVI
max R  n ( p)  p
p
 quando
il ricavo marginale è positivo, il ricavo totale
aumenta con la quantità prodotta (e viceversa)
 il
ricavo totale è massimo quando il ricavo marginale è
nullo:
max Rg 
pg
 in
Rgm  0
tale punto il profitto sarà sicuramente negativo
RICAVO MARGINALE ED ELASTICITA’ DELLA
DOMANDA
Rm 
d n ( p )  p )
dp
dn
n +
p
dp
 dn p 
 1
n 1 +

n
1
+



 
 dp n 
CONVENIENZA A PRODURRE
La convenienza a produrre non si determina in modo uguale
per tutte le imprese. In generale un’impresa produce solo se
farlo è più proficuo che non produrre.

L’impresa deve ancora entrare sul mercato (CF=0): si
richiede un profitto positivo

Nel breve periodo (tutti i costi fissi irrecuperabili): si richiede
che il prezzo copra almeno il costo variabile, cioè che il
margine di contribuzione sia positivo

Nel lungo periodo (alcuni costi fissi recuperabili): si richiede
che i ricavi coprano almeno i costi variabili e i costi
recuperabili, cioè che la quasi rendita sia positiva
PUNTO DI CHIUSURA
Un’impresa già operativa deciderà di uscire dal mercato
se:

se tutti i costi fissi dell’impresa g sono irrecuperabili,
la condizione per la chiusura è  Rg  CgV e il punto
di chiusura è Rg = CgV  R CV
V
g
g

 n g Cg
pg pg

se una parte dei costi fissi sono evitabili, la
condizione per la chiusura è  Rg  CgV + Cge
PUNTO DI CHIUSURA

il prezzo al quale un’impresa cessa di produrre
costituisce il punto di chiusura

la curva d’offerta di un’impresa è delimitata
inferiormente dal punto di chiusura

un’impresa può, in alcuni casi e per brevi periodi,
produrre con profitto negativo, quando i ricavi siano
maggiori dei costi variabili (recuperabili) e
consentano per compensare almeno in parte i costi
fissi (irrecuperabili). Produrre in perdita è più proficuo
che chiudere
PUNTO DI PAREGGIO

punto di pareggio: è il punto in cui il profitto si annulla
PUNTO DI PAREGGIO, PUNTO DI CHIUSURA
punto di pareggio
punto di chiusura
 0
 0
 0
profitto
n C
n C
V
n C
n C
n C
V
prezzo
costo
L’impresa
L’impresa
produce per
non produce recuperare una
parte dei costi
fissi
L’impresa
produce e ha
profitto
OFFERTA

curva di offerta o(n) : è una funzione, in genere
crescente e passante per l’origine, che esprime la
quantità che il singolo venditore o che tutti i venditori
di un mercato sono disposti a vendere in funzione del
prezzo.
DOMANDA

curva di domanda d(n): è una funzione, in genere
decrescente, che esprime la quantità domandatadal
singolo consumatore o dall’insieme degli acquirenti d
in funzione del prezzo. In formule:
d  d n)

curva di domanda inversa g(d): è una funzione che
esprime il prezzo che gli acquirenti intendono pagare
in funzione del prezzo:
n  g d)
DOMANDA RESIDUALE

curva di domanda residuale dgr (del g-esimo
produttore): è la curva di domanda vista dal g-esimo
produttore (curva di domanda totale del mercato
meno la somma delle quantità prodotte dagli altri
produttori). In formule:
n
d  d(n )   p j  d(n )  O (n )
r
g
j 1
j g
r
g
essendo n il numero di produttori nel mercato
ELASTICITA’

elasticità della domanda  (dell’offerta ): è la
variazione percentuale della quantità domandata
(offerta) per una variazione percentuale unitaria del
prezzo:
DDd
D
p
n
  

p
Dn
Dd
 d ( Dd )  lim 
D d
D0
 ) )
1
 d (Dd )
 dd  d


 dDd  Dd
d
ELASTICITA’

la curva di domanda (offerta) è in genere
caratterizzata da un valori di elasticità che variano da
punto a punto. Si possono distinguere tre
comportamenti qualitativamente diversi:
 elastico:
se un aumento del prezzo dell'1% riduce
(aumenta) la quantità domandata (offerta di più dell'1%)
 elasticità
unitaria: se un aumento del prezzo dell'1% porta
a una riduzione (aumento) della quantità domandata
(offerta dell'1%)
 anelastico:
se un aumento di prezzo dell'1% riduce
(aumenta) la quantità domandata (offerta) di meno dell'1
%
ELASTICITA’ NEL CASO DI DOMANDA
LINEARE

d
La variazione percentuale della domanda è maggiore
della variazione percentuale del prezzo
d  D ) 1
*
d
d(.) > 1
La variazione percentuale
della domanda è minore della
variazione percentuale del
prezzo
d(.) < 1
min
Dd
*
Dd
Dd
max
Dd
VALORI LIMITE DELL’ELASTICITA’
La domanda è fissa e pari a Dd0 e il carico è disposto a pagare qualsiasi prezzo
per soddisfare questa domanda
d
d  D ) 0
0
d
d  
0
d
D
Il prezzo è fisso e il carico è disposto a comprare qualunque quantità di
prodotto a quel prezzo
Dd
ELASTICITA’ DELLA CURVA DELLA
SOMANDA VISTA DA UNA SINGOLA
IMPRESA

elasticità della domanda del mercato (<0).

elasticità dell’offerta delle altre imprese (>0).

per una data elasticità del mercato, all’aumentare del
numero di imprese presenti in un’industria, l’elasticità
delle singole imprese cresce in valore assoluto

maggiore è l’elasticità dell’offerta delle altre imprese o
maggiore è il numero delle altre imprese, più grande
sarà in valore assoluto l’elasticità della domanda
dell’impresa g-esima
ELASTICITA’ DELLA CURVA DELLA
DOMANDA VISTA DA UNA SINGOLA
IMPRESA

Derivando la domanda residuale dgr  d(n )  Ogr (n )
 )  d  d n ))   )
d gr
d d gr
dn
dn
 )
dn
 )
d d gr n d  d n ) ) n pe d gr n pgr


e
dn p
dn
p p
dn pgr p
 siano:
n : numero delle imprese
p = peq / n quantità prodotta da un impresa quantità pgr= (
n–1)p
ELASTICITA’ DELLA CURVA DELLA
DOMANDA VISTA DA UNA SINGOLA
IMPRESA

0
s
s0
g  
 n   0 (n  1)
 dove:
s = n / p : è la quota di output totale di una singola
impresa
è il rapporto tra l’output prodotto dalla
singola impresa e l’offerta totale delle altre imprese.
s0  n / P0  1 /(n  1)
BARRIERE, ESTERNALITA’

barriere (d’entrata o uscita) : qualsiasi fattore che
impedisce a un imprenditore di creare (di chiudere
senza perdite) una nuova impresa in un mercato

esternalità : Valore positivo o negativo connesso alla
produzione del bene e che ricade sulla collettività
anziché solo sull'acquirente
PUNTO DI EQUILIBRIO
E
PARAMETRI ECONOMICI ASSOCIATI
EFFICIENZA SECONDO PARETO

Un cambiamento rappresenta miglioramento nel senso
di Pareto se il benessere di almeno un soggetto è
aumentato senza peggiorare il benessere di nessun altro

Una situazione (un equilibrio) è un ottimo paretiano se
non è possibile migliorare il benessere di qualcuno senza
sottrarre benessere ad almeno un soggetto. Il concetto di
ottimo paretiano è dunque relativo. Non è detto che esista
un unico ottimo paretiano né che esso rappresenti il
punto con il massimo benessere collettivo. In compenso
esso è una situazione stabile.
EQUILIBRIO DEL MERCATO

equilibrio del mercato: coppia prezzo quantità
associata al punto di intersezione della curva di
domanda con la curva di offerta dell’industria nel
breve periodo

Esiste un solo prezzo d’equilibrio, al quale la quantità
che l’imprese forniscono è uguale alla quantità
richiesta dai consumatori, non ci sono acquirenti non
forniti né venditori insoddisfatti, tutti gli acquirenti
pagano e tutti i venditori ricevono lo stesso compenso
PUNTI DI EQULIBRIO
ng
Cgm
nge
Punto di equilibrio
generico
Cg
 ge
ngc
gc=0
pgc
Punto di equilibrio
concorrenziale di LT
pge
pg
MARGINE PREZZO-COSTO

margine prezzo-costo: è il rapporto tra la differenza
tra il prezzo e il costo marginale e il prezzo

può essere scritto come:
M
n ,C
n  Cm
1


n

DIFFERENTI TIPI DI EQUILIBRIO
SURPLUS DEL CONSUMATORE

surplus del consumatore SD: è la differenza tra
quanto il consumatore sarebbe disposto a pagare, e
l’importo effettivamente pagato per consumare le
unità acquistate. In formule:
pe
S D   (n d ( p)  n e )
0
SURPLUS DEL PRODUTTORE

surplus del produttore SG: è la massima quantità di
denaro che si potrebbe sottrarre ai ricavi del
produttore senza indurlo a uscire dal mercato.
Geometricamente è la differenza tra l’area che
rappresenta i ricavi e quella che rappresenta i costi
variabili:
pe
SG   (n e  n O ( p))
0
SURPLUS SOCIALE

social surplus SS: è la somma del surplus del
consumatore e del surplus del produttore
pe
S S   (n d ( p )  n O ( p ))
0
PERDITA SECCA

perdita secca S-: è la somma nelle riduzioni del
surplus totale dovute ad una deviazione dall’equilibrio
concorrenziale
pC
S    e (n d ( p )  n O ( p))
p
SURPLUS DEL CONSUMATORE, DEL
PRODUTTORE, SOCIALE E PERDITA SECCA
SD
SS
SD
SG
SG
S-
SURPLUS DEL CONSUMATORE, DEL
PRODUTTORE, DEL MERCANTE E SOCIALE
n
[euro/MWh ]
Surplus del consumatore
SC
Merchandising Surplus SM
Perdita secca

Curva di offerta

Curva di domanda
Surplus del produttore SG
Pmax
Pc
P [MW]
MODELLI DI MERCATO
TIPI DI MERCATO

monopolio : è un mercato in cui c’è un solo
produttore (o impresa).

duopolio : è un mercato in cui ci sono solo due
imprese produttrici (caso particolare dell’oligopolio)

oligopolio: è un mercato in cui il numero d’imprese
(o produttori) n, è limitato.

monopsonio: è un mercato in cui c’è un unico
compratore.

concorrenza perfetta
PRESUPPOSTI PER LA CONCORRENZA
PERFETTA

Imprese price-takers: i venditori e gli acquirenti non
sono in grado di influenzare individualmente il prezzo
al quale il prodotto può essere comprato o venduto

bene omogeneo: tutte le imprese vendono un
prodotto omogeneo, identico e indistinguibile dai
consumatori

informazione perfetta: i venditori e gli acquirenti
dispongono di tutti i dati rilevanti sul mercato,
compresi il prezzo e la qualità del prodotto.
PRESUPPOSTI PER LA CONCORRENZA
PERFETTA

assenza di costi di transazione: né gli acquirenti né
i venditori devono sostenere costi o tasse per far
parte del mercato

assenza di esternalità: ogni impresa sostiene i costi
totali del processo produttivo. Non ci sono dei costi
che un’impresa impone ad un’altra o agli acquirenti

libertà di entrata e di uscita: non esistono barriere
all’entrata o all’uscita dal mercato
PRICE-TAKERS

Le imprese concorrenziali sono price-takers cioè:
 l’impresa
assume il prezzo come un dato perché, dato il
suo peso irrisorio sull’offerta totale, non può influire su di
esso.
prezzo di mercato, la curva di domanda di un’impresa
concorrenziale è orizzontale e coincide con il prezzo di
equilibrio.
 al
 l’elasticità
della domanda di una impresa concorrenziale
tende all’infinito.
PRESUPPOSTI PER LA CONCORRENZA
PERFETTA

perfetta divisibilità dell’output: le imprese possono
produrre e i consumatori acquistare una quantità
arbitrariamente piccola di prodotto e pertanto si ha
sempre una variazione della quantità domandata o
offerta in conseguenza di una variazione del prezzo.
FUNZIONAMENTO DEL MERCATO
COMPETITIVO

Se al prezzo di equilibrio le imprese potenzialmente
interessate al mercato possono conseguire un
profitto, esse saranno incentivate a entrare.
L’incremento di offerta aggregata che si verifica in
questo modo abbassa il prezzo di equilibrio

i profitti o le perdite inducono le imprese a entrare o
uscirne fino a quando il prezzo raggiunge il costo
medio minimo
FUNZIONAMENTO DEL MERCATO
COMPETITIVO

nel lungo periodo, l’imprese ottengono profitti uguali a
zero. Questo è l’equilibrio concorrenziale di lungo
periodo. L’assenza di profitti o perdite fa sì che non si
verifichino né entrate né uscite.

La situazione resta stabile fino a quando non vi siano
modificazioni strutturali
 cambiamenti
nei gusti dei consumatori (cambia la curva di
domanda)
 cambiamenti
nella tecnologia o nei prezzi dei fattori
produttivi (cambia la curva di offerta)
CARATTERISTICHE DELL’EQUILIBRIO
CONCORRENZIALE

rappresenta un paradigma di riferimento irrealistico
ma utile per confrontare e valutare situazioni
contingenti

in questo punto il prezzo eguaglia il costo marginale
nel punto in cui questo eguaglia il costo unitario per
cui non ci sono profitti

in questo punto il costo unitario è minimo, quindi le
imprese sfruttano la propria struttura nel modo più
efficiente

in questo punto viene massimizzato il surplus totale.
MONOPOLIO

esiste un unico produttore fornitore di un prodotto per
il quale non esistono sostituti stretti
 il monopolista sceglie la quantità (e quindi il rispettivo
prezzo) per massimizzare il suo profitto, individuata
dal punto d’intersezione tra il ricavo marginale e il
costo marginale. Il prezzo è superiore al costo
marginale
 non esiste curva di offerta perché la relazione tra
prezzo e quantità è determinata dalla curva di
domanda: fissando la quantità il prezzo è determinato
e viceversa
CARATTERISTICHE DEL MONOPOLIO

la quantità è minore di quella di un mercato
concorrenziale e il prezzo è superiore.
l’impresa è incentivata ad essere efficiente per
massimizzare i profitti ma l’incentivo è inferiore al
caso di mercato concorrenziale in cui l’inefficienza
può comportare la fuoriuscita dal mercato
 un monopolista può essere inefficiente e realizzare
comunque dei profitti (inefficienza x, Leibenstein 1966)


la differenza fra prezzo e costo marginale dipende
dall’elasticità della funzione di domanda
MONOPOLIO

margine prezzo-costo ( indice di Lerner, 1934):
esprime la relazione tra il sovrapprezzo del prezzo di
monopolio rispetto al prezzo concorrenziale e
l’elasticità della domanda:
n  Cm
1

n

l’elasticità della domanda è molto elevata, il prezzo di
monopolio è vicino al costo marginale
 se
l’elasticità della domanda è molto bassa, il prezzo
supera di gran lunga il costo marginale
 quando
EQUILIBRIO DI MONOPOLIO E PERDITA
SECCA DELLA SOCIETA’
SG
S-
MONOPOLIO

perdita secca (dead weight loss) S-: è la riduzione
di social surplus dovuta alla riduzione della quantità
trattata e all’innalzamento del prezzo rispetto
all’equilibrio individuato dall’intersezione della curva
di domanda e di offerta:

1 2
S   t R 
2

 R:

)
ricavi al prezzo concorrenziale
: Elasticità della domanda rispetto al prezzo
 t:
mark-up di monopolio
MONOPOLIO

mark-up di monopolio:
t
m
c
n

n

)
nc
EFFETTI DEL MONOPOLIO

riduzione del social surplus con l’introduzione di una
perdita secca per la società (minore efficienza del
mercato)

riduzione del consumer surplus a favore del producer
surplus del monopolista

minore incentivo al miglioramento tecnologico rispetto
ad altri mercati.
IL MONOPOLIO NATURALE

Si ha monopolio naturale quando il costo di
produzione della quantità di mercato da parte di due
o più imprese è superiore al costo sostenuto da
un’unica impresa:
C(Pm) < C(P1) + C(P2) + … + C(Pk)

questo accade in genere se vi sono alti costi fissi e
bassi costi variabili e se la dimensione del mercato
non è ampia
CONSEGUENZE DEL MONOPOLIO
NATURALE

nelle situazioni di monopolio naturale l’introduzione
della concorrenza non migliorerebbe l’efficienza del
mercato e non è realizzabile

il monopolio naturale rappresenta una forte
motivazione a favore della nazionalizzazione
dell’impresa, in quanto il monopolista pubblico può
decidere di comportarsi come un concorrente, cioè
fissare un prezzo pari al proprio costo marginale
(eliminando così la perdita secca e massimizzando il
social surplus) o almeno al proprio costo medio.
OLIGOPOLIO

mercato con un numero ridotto di imprese che
operano in modo indipendente, essendo però
ciascuna consapevole della presenza e dell’influenza
delle altre nel mercato (comportamento strategico)

il prezzo di equilibrio di oligopolio è intermedio tra
quello di monopolio e quello concorrenziale

sia il prezzo sia il numero di operatori tende ad
essere molto stabile nel tempo

l’elevata competitività fa operatori è un incentivo al
miglioramento tecnologico, ma anche a investimenti
eccessivi per tutelare le proprie quote di mercato
TIPI DI OLIGOPOLIO
LIVELLO DI COLLUSIONE

oligopolio non cooperativo: le imprese componenti
l’oligopolio si comportano in modo indipendente nel
cercare di massimizzare i propri profitti

oligopolio cooperativo o cartello: situazione di
collusione fra le imprese componenti l’oligopolio per
attuare strategie che massimizzino i profitti aggregati.
Dal punto di vista del consumatore si ricade nel caso
di monopolio. L’unica differenza è legata al problema
della spartizione dei profitti che contiene in sé un
incentivo alla rottura del cartello, che difficilmente
quindi perdura nel tempo.
TIPI DI OLIGOPOLIO
OMOGENEITA’ DEL BENE

Oligopolio con bene omogeneo le strategie
competitive si basano prevalentemente sulla
conoscenza dei costi dell’avversario

Oligopolio con bene non omogeneo esistono spazi
per la differenziazione del bene, creando piccoli spazi
di azione sulla variabile prezzo/quantità indipendente
dalle azioni degli altri.