Economías de escala

Algunas de las economías de escala reconocidas en ingeniería tienen una base física, como la ley del cuadrado-cubo , según la cual la superficie de un recipiente aumenta con el cuadrado de sus dimensiones, mientras que su volumen aumenta con el cubo. Esta ley tiene un efecto directo en el costo de capital de elementos como edificios, fábricas, oleoductos, barcos y aviones. ^{[ b ]}

En ingeniería estructural, la resistencia de las vigas aumenta con el cubo de su espesor.

La pérdida de resistencia aerodinámica en vehículos como aviones o barcos generalmente aumenta de forma menos que proporcional al volumen de carga, aunque los detalles físicos pueden ser bastante complejos. Por lo tanto, aumentar su tamaño suele resultar en un menor consumo de combustible por tonelada de carga a una velocidad determinada.

La pérdida de calor de los procesos industriales varía por unidad de volumen para tuberías, tanques y otros recipientes en una relación algo similar a la ley del cuadrado-cubo. ^{[ c ] [ 5 ]} En algunas producciones, un aumento en el tamaño de la planta reduce el costo variable promedio, gracias al ahorro de energía resultante de la menor dispersión de calor.

Las economías de escala derivadas del aumento de tamaño suelen malinterpretarse debido a la confusión entre indivisibilidad y tridimensionalidad del espacio. Esta confusión surge del hecho de que los elementos de producción tridimensionales, como tuberías y hornos, una vez instalados y en funcionamiento, son siempre técnicamente indivisibles. Sin embargo, las economías de escala debidas al aumento de tamaño no dependen de la indivisibilidad, sino exclusivamente de la tridimensionalidad del espacio. De hecho, la indivisibilidad solo implica la existencia de economías de escala producidas por el equilibrio de las capacidades productivas, como se mencionó anteriormente; o de rendimientos crecientes en la utilización de una sola planta, debido a su uso más eficiente a medida que aumenta la cantidad producida. Sin embargo, este último fenómeno no guarda relación con las economías de escala que, por definición, están vinculadas al uso de una planta de mayor tamaño. ^{[ 6 ]}

En la base de las economías de escala también existen rendimientos de escala vinculados a factores estadísticos. De hecho, cuanto mayor sea el número de recursos involucrados, menor será, proporcionalmente, la cantidad de reservas necesarias para hacer frente a contingencias imprevistas (por ejemplo, repuestos de maquinaria, inventarios, capital circulante, etc.). ^{[ 7 ]}

Una de las razones por las que aparecen las empresas es para reducir los costos de transacción . Una mayor escala generalmente determina un mayor poder de negociación sobre los precios de los insumos y, por lo tanto, se beneficia de economías pecuniarias en términos de compra de materias primas y bienes intermedios en comparación con las empresas que realizan pedidos de cantidades menores. En este caso, hablamos de economías pecuniarias para resaltar el hecho de que nada cambia desde el punto de vista "físico" de los rendimientos a escala. Además, los contratos de suministro implican costos fijos que conducen a una disminución de los costos promedio si aumenta la escala de producción. ^{[ 8 ]} Esto es de gran utilidad en el estudio de las finanzas corporativas . ^{[ 9 ]}

Las economías de equilibrio de la capacidad productiva se derivan de la posibilidad de que una mayor escala de producción implique un uso más eficiente de las capacidades productivas de las distintas fases del proceso productivo. Si los insumos son indivisibles y complementarios, una pequeña escala puede estar sujeta a tiempos de inactividad o a la subutilización de la capacidad productiva de algunos subprocesos. Una mayor escala de producción puede hacer compatibles las diferentes capacidades productivas. La reducción de los tiempos de inactividad de la maquinaria es crucial en el caso de un alto costo de la misma. ^{[ 10 ]}

Una mayor escala permite una división del trabajo más eficiente. Las economías de escala derivadas de la división del trabajo se originan en el aumento de la velocidad de producción, la posibilidad de utilizar personal especializado y la adopción de técnicas más eficientes. Un aumento en la división del trabajo conlleva inevitablemente cambios en la calidad de los insumos y productos. ^{[ 11 ]}

Muchas actividades administrativas y organizativas son principalmente cognitivas y, por lo tanto, en gran medida independientes de la escala de producción. ^{[ 12 ]} Cuando aumenta el tamaño de la empresa y la división del trabajo, se presentan varias ventajas debido a la posibilidad de hacer más eficaz la gestión organizativa y perfeccionar las técnicas de contabilidad y control. ^{[ 13 ]} Además, los procedimientos y rutinas que resultaron ser los mejores pueden ser reproducidos por los gerentes en diferentes momentos y lugares.

Las economías de aprendizaje y crecimiento son la base de las economías de escala dinámicas, asociadas al proceso de crecimiento de la dimensión de escala y no a la dimensión de escala en sí. Aprender haciendo implica mejoras en la capacidad de desempeño y promueve la introducción de innovaciones incrementales con una reducción progresiva de los costos promedio. ^{[ 14 ]} Las economías de aprendizaje son directamente proporcionales a la producción acumulada ( curva de experiencia ). Las economías de crecimiento surgen si una empresa obtiene un beneficio adicional al expandir su tamaño. Estas economías se deben a la presencia de algún recurso o competencia que no se utiliza completamente, o a la existencia de posiciones de mercado específicas que crean una ventaja diferencial en la expansión del tamaño de las empresas. Dichas economías de crecimiento desaparecen una vez que se completa el proceso de expansión del tamaño de escala. Por ejemplo, una empresa que posee una cadena de supermercados se beneficia de una economía de crecimiento si, al abrir un nuevo supermercado, obtiene un aumento en el precio del terreno que posee alrededor del nuevo supermercado. La venta de estos terrenos a operadores económicos, que desean abrir tiendas cerca del supermercado, permite a la empresa en cuestión obtener una ganancia, obteniendo una ganancia por la revaluación del valor del terreno edificable. ^{[ 15 ]}

Se sabe que los costos totales de los proyectos de capital están sujetos a economías de escala. Una estimación aproximada indica que, si se conoce el costo de capital para un equipo de un tamaño determinado, cambiar el tamaño modificará el costo de capital en la potencia de 0,6 de la relación de capacidad (la regla de la coma seis elevada a la potencia ). ^{[ 16 ] [ d ]}

Al estimar el costo de capital, normalmente se requiere una cantidad insignificante de mano de obra, y posiblemente no mucho más en materiales, para instalar un cable eléctrico o una tubería de mayor capacidad que tenga una capacidad significativamente mayor. ^{[ 17 ]}

El costo de una unidad de capacidad de muchos tipos de equipos, como motores eléctricos, bombas centrífugas, motores diésel y de gasolina, disminuye a medida que aumenta el tamaño. Asimismo, la eficiencia aumenta con el tamaño. ^{[ 18 ]}

El tamaño de la tripulación operativa para barcos, aviones, trenes, etc., no aumenta en proporción directa a la capacidad. ^{[ 19 ]} (La tripulación operativa está compuesta por pilotos, copilotos, navegantes, etc., y no incluye al personal de servicio de pasajeros). Muchos modelos de aeronaves fueron alargados o "estirados" significativamente para aumentar la carga útil. ^{[ 20 ]}

Muchas plantas de fabricación, especialmente aquellas que producen materiales a granel como productos químicos, derivados del petróleo refinado, cemento y papel, tienen necesidades de mano de obra que no se ven muy afectadas por los cambios en la capacidad de producción. Esto se debe a que las necesidades de mano de obra de los procesos automatizados suelen basarse en la complejidad de la operación, más que en la tasa de producción, y muchas plantas de fabricación tienen prácticamente el mismo número básico de pasos de procesamiento y equipos, independientemente de su capacidad de producción.

Karl Marx señaló que la producción a gran escala permitía el uso económico de productos que, de otro modo, serían desechos. ^{[ 21 ]} Marx citó como ejemplo la industria química, que hoy, junto con la petroquímica, sigue dependiendo en gran medida de la transformación de diversos reactivos residuales en productos comercializables. En la industria de la pulpa y el papel, resulta económico quemar corteza y partículas finas de madera para producir vapor de proceso y recuperar los productos químicos usados ​​en la producción de pulpa para su reconversión en una forma utilizable.

Las empresas grandes y más productivas suelen generar suficientes ingresos netos en el extranjero para cubrir los costos fijos asociados a la exportación. ^{[ 22 ]} Sin embargo, en caso de liberalización del comercio, los recursos deberán reasignarse hacia la empresa más productiva, lo que eleva la productividad promedio dentro de la industria. ^{[ 23 ]}

Las empresas difieren en su productividad laboral y la calidad de sus productos, por lo que las empresas más eficientes tienen más probabilidades de generar mayores ingresos netos en el extranjero y, por lo tanto, convertirse en exportadoras de sus bienes o servicios. Existe una correlación entre las ventas totales de una empresa y su eficiencia subyacente. Las empresas con mayor productividad siempre superarán a las empresas con menor productividad, lo que resultará en menores ventas. Mediante la liberalización del comercio, las organizaciones pueden reducir sus costos comerciales debido al crecimiento de las exportaciones. Sin embargo, la liberalización del comercio no contempla ninguna reducción arancelaria ni mejora en la logística de envío. ^{[ 23 ]} No obstante, las economías de escala totales se basan en la frecuencia y el tamaño de cada exportador. Por lo tanto, las grandes empresas tienen más probabilidades de tener un menor costo por unidad en comparación con las pequeñas. Del mismo modo, las empresas con alta frecuencia comercial pueden reducir su costo total atribuido por unidad en comparación con las empresas con baja frecuencia comercial. ^{[ 24 ]}

El primer análisis sistemático de las ventajas de la división del trabajo capaz de generar economías de escala, tanto en un sentido estático como dinámico, fue el contenido en el famoso Primer Libro de La riqueza de las naciones (1776) de Adam Smith , generalmente considerado el fundador de la economía política como disciplina autónoma.

John Stuart Mill , en el capítulo IX del primer libro de sus Principios, haciendo referencia a la obra de Charles Babbage (Sobre la economía de las máquinas y las manufacturas), analiza ampliamente las relaciones entre los rendimientos crecientes y la escala de producción, todo ello dentro de la unidad de producción.

En El Capital (1867), Karl Marx , citando a Charles Babbage , analizó exhaustivamente las economías de escala y concluyó que son uno de los factores subyacentes a la creciente concentración de capital. Marx observa que en el sistema capitalista las condiciones técnicas del proceso de trabajo se revolucionan continuamente para aumentar el excedente mediante la mejora de la fuerza productiva. Según Marx, la cooperación de muchos trabajadores genera una economía en el uso de los medios de producción y un aumento de la productividad debido a la división del trabajo. Además, el aumento del tamaño de la maquinaria permite importantes ahorros en los costos de construcción, instalación y operación. La tendencia a explotar las economías de escala implica un aumento continuo del volumen de producción, lo que, a su vez, requiere una expansión constante del mercado. ^{[ 30 ]} Sin embargo, si el mercado no se expande al mismo ritmo que aumenta la producción, pueden producirse crisis de sobreproducción. Según Marx, el sistema capitalista se caracteriza, por lo tanto, por dos tendencias, vinculadas a las economías de escala: hacia una creciente concentración y hacia crisis económicas debidas a la sobreproducción. ^{[ 31 ]}

En sus Manuscritos económico-filosóficos de 1844 , Karl Marx observa que las economías de escala se han asociado históricamente con una creciente concentración de la riqueza privada y se han utilizado para justificar dicha concentración. Marx señala que la propiedad privada concentrada de grandes empresas económicas es un hecho históricamente contingente y no esencial para la naturaleza de dichas empresas. En el caso de la agricultura, por ejemplo, Marx llama la atención sobre el carácter sofístico de los argumentos utilizados para justificar el sistema de propiedad concentrada de la tierra.

En cuanto a la gran propiedad de la tierra, sus defensores siempre han identificado sofísticamente las ventajas económicas que ofrece la agricultura a gran escala con la gran propiedad de la tierra, como si no fuera precisamente como resultado de la abolición de la propiedad que esta ventaja, por un lado, alcanzó su máxima extensión posible, y, por otro, solo entonces sería de beneficio social. ^{[ 32 ]}

En lugar de la propiedad privada concentrada de la tierra, Marx recomienda que las economías de escala se logren mediante asociaciones :

La asociación, aplicada a la tierra, comparte la ventaja económica de la propiedad de grandes extensiones de tierra y, en primer lugar, materializa la tendencia original inherente a la división de la tierra: la igualdad. Del mismo modo, la asociación restablece, ahora sobre una base racional, ya no mediada por la servidumbre, el dominio y el absurdo misticismo de la propiedad, los lazos íntimos del hombre con la tierra, pues esta deja de ser objeto de especulación y, mediante el trabajo libre y el disfrute libre, vuelve a ser una verdadera propiedad personal del hombre. ^{[ 32 ]}

Alfred Marshall señala que Antoine Augustin Cournot y otros han considerado "las economías internas [...] aparentemente sin percatarse de que sus premisas conducen inevitablemente a la conclusión de que, cualquier empresa que primero tenga un buen comienzo obtendrá un monopolio de todo el negocio de su sector...". ^{[ 33 ]} Marshall cree que existen factores que limitan esta tendencia hacia el monopolio, y en particular:

• la muerte del fundador de la empresa y la dificultad que puedan tener los sucesores para heredar sus habilidades empresariales;
• la dificultad de llegar a nuevos mercados para los propios productos;
• la creciente dificultad de poder adaptarse a los cambios en la demanda y a las nuevas técnicas de producción;
• Los efectos de las economías externas, es decir, el tipo particular de economías de escala conectadas no a la escala de producción de una unidad de producción individual, sino a la de todo un sector. ^{[ 34 ]}

Piero Sraffa observa que Marshall, para justificar el funcionamiento de la ley de rendimientos crecientes sin que entrara en conflicto con la hipótesis de la libre competencia, tendía a destacar las ventajas de las economías externas vinculadas a un aumento en la producción de todo un sector de actividad. Sin embargo, «aquellas economías que son externas desde el punto de vista de la empresa individual, pero internas con respecto a la industria en su conjunto, constituyen precisamente la clase que menos se encuentra». «En cualquier caso —señala Sraffa—, en la medida en que existen economías externas de este tipo, no están vinculadas a ser provocadas por pequeños aumentos en la producción», como exige la teoría marginalista del precio. ^{[ 35 ]} Sraffa señala que, en la teoría del equilibrio de las industrias individuales, la presencia de economías externas no puede desempeñar un papel importante porque esta teoría se basa en cambios marginales en las cantidades producidas.

Sraffa concluye que, si se mantiene la hipótesis de competencia perfecta , las economías de escala deberían quedar excluidas. Luego sugiere la posibilidad de abandonar el supuesto de libre competencia para abordar el estudio de empresas que tienen su propio mercado particular. ^{[ 36 ]} Esto estimuló toda una serie de estudios sobre los casos de competencia imperfecta en Cambridge. Sin embargo, en los años siguientes Sraffa siguió una línea de investigación diferente que lo llevó a escribir y publicar su obra principal, Producción de mercancías por medio de mercancías ( Sraffa 1966 ) . En este libro, Sraffa determina los precios relativos suponiendo que no hay cambios en la producción, por lo que no surge ninguna cuestión sobre la variación o constancia de los rendimientos.

En 1947, el ingeniero de DuPont , Roger Williams Jr. (1930–2005), publicó una regla empírica que indicaba que los costos de los procesos químicos son aproximadamente proporcionales al tonelaje de energía ~0,6 . ^{[ 37 ]} En las décadas siguientes, se adoptó ampliamente en otras industrias de ingeniería ^{[ 16 ] [ 38 ]} y en la minería terrestre, ^{[ 39 ]} a veces (por ejemplo, en la generación de energía eléctrica) con factores de escala exponenciales modificados. ^{[ 40 ] [ 41 ]}

Se ha observado que en muchos sectores industriales existen numerosas empresas de distintos tamaños y estructuras organizativas, a pesar de la presencia de importantes economías de escala. Esta contradicción, entre la evidencia empírica y la incompatibilidad lógica entre economías de escala y competencia, se ha denominado el «dilema de Cournot». ^{[ 42 ]} Como observa Mario Morroni, el dilema de Cournot parece irresoluble si solo consideramos los efectos de las economías de escala en la dimensión de la escala. ^{[ 43 ]} Si, por otro lado, se amplía el análisis, incluyendo los aspectos relativos al desarrollo del conocimiento y la organización de las transacciones, es posible concluir que las economías de escala no siempre conducen al monopolio. De hecho, las ventajas competitivas derivadas del desarrollo de las capacidades de la empresa y de la gestión de las transacciones con proveedores y clientes pueden contrarrestar las proporcionadas por la escala, contrarrestando así la tendencia hacia un monopolio inherente a las economías de escala. En otras palabras, la heterogeneidad de las formas organizativas y del tamaño de las empresas que operan en un sector de actividad puede estar determinada por factores relacionados con la calidad de los productos, la flexibilidad de la producción, los métodos contractuales, las oportunidades de aprendizaje, la heterogeneidad de las preferencias de los clientes que expresan una demanda diferenciada con respecto a la calidad del producto, y la asistencia antes y después de la venta. Por lo tanto, pueden coexistir formas organizativas muy diferentes en un mismo sector de actividad, incluso en presencia de economías de escala, como, por ejemplo, la producción flexible a gran escala, la producción flexible a pequeña escala, la producción en masa, la producción industrial basada en tecnologías rígidas asociadas a sistemas organizativos flexibles y la producción artesanal tradicional. Las consideraciones relativas a las economías de escala son, por consiguiente, importantes, pero no suficientes para explicar el tamaño de la empresa y la estructura del mercado. También es necesario tener en cuenta los factores vinculados al desarrollo de capacidades y la gestión de los costes de transacción. ^{[ 43 ]}

Las empresas pueden reducir sus costos promedio comprando los insumos necesarios para el proceso de producción al por mayor o a mayoristas especializados. ^{[ 46 ]}

Las empresas podrían reducir sus costos promedio mejorando su estructura de gestión interna. Esto puede abarcar desde la contratación de gerentes mejor capacitados o con mayor experiencia en el sector. ^{[ 46 ]}

Los avances tecnológicos modifican los procesos de producción y, por consiguiente, reducen el coste unitario total. ^{[ 47 ]} Tim Hindle sostiene que la expansión de internet «ha transformado por completo los supuestos subyacentes a las economías de escala». ^{[ 48 ]}

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