基础设施有广义和狭义之分。狭义的基础设施专指提供有形产品的部门，如交通部门和动力部门。广义的基础设施还包括教、科、文、卫等提供无形产品的部门，以及一个组织有序的政府和政治体制。除此之外，基础设施还可以分为生产性基础设施和非生产性基础设施。生产性基础设施是指直接为物质生产部门服务的铁路、公路、供水等部门，非生产性基础设施是指与生产过程发生间接联系的教育、科研和卫生等部门。
“基础设施”或“基础结构”，最初是应用于战争的研究。《韦氏辞典》中说：基础设施是“由基地、服务训练设施等构成的整个系统，用于部队的军事行动”。后来，人们发现基础设施在和平时期同样重要，《美国传统词典》里基础设施是“一个社会或团体发挥作用所必不可少的基本的设备、服务和装置，比如交通和运输系统、水和能源管道以及学校、邮局、监狱等公共机构”。《新帕尔格雷夫经济学辞典》中没有“基础设施”词条，只收录了公共工程（ＰｕｂｌｉｃＷｏｒｋｓ）和公用事业定价（ＰｕｂｌｉｃＵｔｉｌｉｔｙＰｒｉｃｉｎｇ）词条，公共工程和公用事业是基础设施的重要组成部分。该辞典从宏观经济政策的角度关注公共工程对经济周期和失业的影响，以及公用事业政策对公用事业价格的影响，也反映了对基础设施研究的一个方面。
ＭｃＧｒａｗＨｉｌｌ图书公司１９８２年出版的《经济百科全书》对基础设施作了比较详细的解释。该书写到：“基础设施是指那些对产出水平或生产效率有直接或间接的提高作用的经济项目，主要内容包括交通运输系统、发电设施、通讯设施、金融设施、教育和卫生设施，以及一个组织有序的政府和政治体制”。“发展经济学家有时使用‘社会间接资本’一词作为基础设施的同义词。社会间接资本或者是以向一个以上行业提供服务为其产出的经济性投资，又进一步分为经济间接资本和社会资本。经济间接资本是指道路、电力输送系统及电信等所必需的资本积累，社会资本是指为教育、健康、治安消防等服务项目所进行的投资”；“经济基础设施的共同特征是高额的初始固定成本以及相对较低的可变运营成本。由于为数众多的各种不同的集团得到了由此产生的利益，因此往往很难通过对基础设施的价值进行精确的衡量。由于高固定成本和递减的边际成本，以及定价和获得经济回报的困难，因而基础设施不适合一般的市场投资分析，因此，私人投资的基础设施建设需要有政府机构的管理。基础设施的建设还经常依靠政府的财力，甚至在一些发达国家也是如此。这一私人和公共投资的组合——虽然两者通常都受到公众的监督——在某种程度上便担负起了对广义的基础设施进行投资的责任”。
“基础设施”一词涵盖如此广泛的内容，其共同特点必然有限。
所以，以“为发展提供基础设施”为主题的《１９９４年世界银行发展报告》集中讨论的是基础设施的一部分，即所谓“经济基础设施”。
该报告将经济基础设施定义为“永久性的工程构筑、设备、设施和它们所提供的为居民所用和用于经济生产的服务。这些基础设施包括公用事业（电力、管道煤气、电信、供水、环境卫生设施和排污系统、固体废弃物的收集和处理系统），公共工程（大坝、灌渠和道路）以及其他交通部门（铁路、城市交通、海港、水运和机场）”。该报告将经济基础设施之外的其他基础设施定义为“社会基础设施”，通常包括文教、医疗保健等方面，并在其他年份的《发展报告》
中开展了研究①。其实，即使是经济基础设施，其范围也会随着技术和社会的进步而发生变化。例如，因特网的出现就为经济基础设施增添了新的内容。
（第一节） 自然垄断理论
一、自然垄断概念及理论辨析
自然垄断区别于行政垄断，就是垄断来自于行业自身性质，“自然”决定。传统经济理论用平均成本持续下降定义自然垄断。在非自然垄断行业中，单个企业随着产量的增长，其生产成本（边际成本和平均成本）先下降后上升，存在一个最佳经济规模。自然垄断行业则不然。在自然垄断行业中，企业的边际生产成本持续低于平均生产成本，平均成本随产量的增长持续下降，以至于单一企业生产所有产品的成本小于多个企业分别生产这些产品的成本之和。如果在自然垄断行业中存在多个生产厂商，将提高企业生产成本，最终损害消费者利益。所以，在自然垄断行业中，最有利的状态是一家企业垄断地提供所有产品和服务。
西方经济学对自然垄断的认识在２０世纪８０年代发生过一次重要的变化。１９８２年，鲍莫尔、潘泽和威利格等经济学家用部分可加性（或次可加性、劣可加性）重新定义了自然垄断。假设在某个行业中有ｎ种不同产品，ｋ个生产厂商，其中任何一个企业可以生产任何一种或者多种产品。如果单一企业生产所有各种产品的成本小于多个企业分别生产这些产品的成本之和，该行业的成本就是部分可加的。如果在所有有关的产量上企业的成本都是部分可加的，该行业就是自然垄断的。换言之，即使平均成本上升，只要单一企业生产所有产品的成本小于多个企业分别生产这些产品的成本之和，由单一企业垄断市场的社会成本依然最小，该行业就是自然垄断行业。平均成本下降是自然垄断的充分条件，但不是必要条件。这样，新定义扩大了自然垄断的范围。
按照垄断的程度，自然垄断行业可分为强自然垄断和弱自然垄断。强自然垄断行业的突出特点是产品定价存在两难选择。按照一般产品定价原则，一方面，为了维持企业良好的财务状况和可持续经营，产品定价不能低于平均成本；另一方面，根据微观经济学的基本理论，只有当价格等于边际成本时社会的总福利才会达到最大。企业的边际成本一般高于其平均成本，上述两条定价原则可以同时满足，但是强自然垄断行业的边际成本低于平均成本，这两条原则不可能同时满足。
弱自然垄断企业的边际成本不低于平均成本，不会面临两难定价问题，但是其垄断地位可能会受到新进入企业的挑战，能否长期维持垄断地位是个问题。弱自然垄断企业的边际成本高于平均成本，以边际成本定价则可以盈利。但是，如果新进入该行业的企业以弱自然垄断企业的边际成本销售产品也能盈利的话，弱自然垄断行业中就难免会出现新的厂商。除非存在一组价格，使新进入者的利润为负，同时使自然垄断企业的利润为正，那么这组价格则称为有承受（Ｓｕｓｔａｉｎａｂｉｌｉｔｙ）的价格，这样的弱垄断企业可以长期维持垄断地位。
强自然垄断行业中存在着“赢家通吃”（ＷｉｎｎｅｒＴａｋｅｓＡｌｌ）的原则，在这些行业中已经占据垄断地位的企业不会受到新进入者的挑战。由于平均成本随产量的增加持续下降，占有较大市场份额的垄断企业容易制订有承受力的价格体系，使自己有钱可赚，而市场份额低的挑战者如果接受这组价格则无利可图。
二、基础设施的自然垄断属性
按照世界银行的标准，经济学界目前研究的基础设施其实是指经济基础设施，即永久性的工程构筑、设备、设施和它们所提供的为居民所用和用于经济生产的服务。它包括：公用事业（电力、管道煤气、电信、供水、环境卫生设施和排污系统、固体废弃物的收集和处理系统），公共工程（大坝、灌渠和道路）以及其他交通部门（铁路、城市交通、海港、水运和机场）。这些基础设施当中，多数具有自然垄断性，这是由基础设施本身的性质决定的。
首先，经济基础设施的共同特征是高额的初始固定成本以及相对较低的可变运营成本，以至于多提供单位产品所增加的边际成本较低，而分摊到单位产品上的固定成本较高，后者显着高于前者。所以，持续增加产量可以不断地摊薄固定成本，从而持续降低平均成本。
其次，具有网络特性的基础设施更加明显地具有自然垄断性。
目前应该而且已经受到越来越多关注的是具有网络特性的基础设施。这类基础设施通过各类网络传输系统提供服务，例如管道供水、电网、煤气、电信、排水和铁路等公共设施。这类网络基础设施有以下特点：第一，多数情况下，这种传输系统是专用的，只能传输一种载体。通讯领域的“三网合一”并不能改变这一特点，因为“三网合一”实现的只不过是同属通讯网的电话网、有线电视网和因特网的合一。第二，用于传输系统的投资一旦付出就“沉淀”了，不能挪作他用或者转移到其他地方去，如地下水管线或电缆。第三，与网络相配套的服务流量（交通、电力、通讯信号）对于充分发挥网络的作用至关重要。这种传输网络某一点上的投资所获得的利益很大程度上取决于服务流量和其他点上提供服务的能力。所以，在传统意义上，经济基础设施中的公用事业和交通部门是典型的自然垄断行业。一般情况下，在同一区域内，单个公用事业公司经营规模越大，其经营效率也越高，因为公用事业运营要求具有复杂、统一、完备的产品分配传输网络系统。例如，在水电气等能源网络中，能源生产设备的能力能否充分发挥，取决于整个网络将能源输送到千家万户的能力；而通讯网络中任何一个终端能够获得的利益，取决于整个网络中其他终端的数量。所以，对于具有网络特性的基础设施来说，整合是非常必要的。
当然，基础设施的自然垄断性会随着科学技术的进步和市场规模的扩大发生变化。首先，在一般情况下，市场规模的迅速扩大有可能使单个企业的最佳生产规模相形见绌，从而使自然垄断行业失去自然垄断性。例如，上海的汽车集团在上海的汽车生产上可以说是独家垄断，但其目标市场并非上海，而是全国，因此，相对于全国市场而言上汽集团并不能形成垄断；相反，外地的汽车厂商同样也能将他们的汽车销往上海。所以，在行业技术水平不变的情况下，市场规模扩大可以使自然垄断行业成为竞争性行业。其次，替代技术的出现使细分的行业之间出现竞争。例如在电信业，有线电话网具有自然垄断性，而可移动蜂窝式无线通讯、微波通讯以及卫星通讯可与之发生激烈的竞争。在不同的能源之间也存在着替代性，所以尽管管道煤气和地方电网都是自然垄断的，但是它们相互之间的竞争大大削弱了其垄断地位。
三、自然垄断性的政策含义
自然垄断对自由资本主义的基本原则提出了挑战。如果任由自由企业制度和市场竞争机制发挥作用，自然垄断行业有可能出现一些不愉快的结果。
一种结果是市场竞争无法实现优胜劣汰，任何企业都达不到规模经济，恶性竞争持续不断。各企业为了扩大市场份额，纷纷将产品价格降到平均成本以下，因为价格即使低于平均成本，但只要高于边际成本，那么企业可以从边际产品中获得利润，部分抵补总体的亏损。由于企业连续亏损，增长乏力，很难持续扩大市场份额，获得垄断地位。行业平均生产成本因此大大高于规模经营的生产成本。中国民航业一段时间内的价格战，某种程度上就是这种价格“怪圈”的结果。机票价格战使得航空公司苦不堪言，但飞机上的空位置边际成本最低，几乎为零的产品，边际成本价格远远低于其平均成本；同时，飞机上的空位置也是贬值速度最快的商品，飞机一起飞，其价值就为零。在这种情况下，航空公司为争夺客源可以不择手段，价格折扣可以一打再打。单架飞机只要多一个旅客，就多一笔“净利润”，但航空公司和整个民航业是亏损的。
在这种价格战中，政府必须出面干预，否则任何一个公司都不会盈利，竞争将是毁灭性的。
另一种结果是市场竞争达到了均衡，某个企业独占市场份额，达到规模经济，行业生产成本（与自然垄断企业的生产成本相等）大幅降低，但是无数其他企业被竞争淘汰，其“沉淀”成本因无法挪作他用而造成极大浪费。在１９世纪８０年代，美国铁路轨道的铺设长度超过了历史上任何其他年代，而在１９世纪９０年代，铁路企业的倒闭数也比任何年代还多。由于在相同城市间存在重复铺设的铁路，倒闭公司的固定资产价值大打折扣。我国基础设施存量从总体上讲还十分薄弱，需要加大投资力度，但是在某些基础设施领域同样存在重复投资，很容易导致恶性竞争。诚然，用历史的眼光看，基础设施投资有可能超前，很少过剩。但是，从短期来说，在经济发展对某些基础设施的需求尚且较低，而对其他基础设施项目需求迫切的时候，局部个别基础设施的过于超前建设是不合理的。是经济效率的巨大损失。所以，在自然垄断行业中，政府要出面避免企业之间的重复投资和恶性竞争带来的社会资源和效率的损失。
某些基础设施行业之间的替代性限制着自然垄断企业的行为。由于公路运输和铁路运输具有较强的替代性，所以，在公路网发达的国家，铁路行业的垄断是不足多虑的。同样的情况也出现在多种可替代的能源之间。如果电费过高，人们会转而使用煤气、燃油等其他能源。由于技术的进步，通过有线网提供的电信服务的垄断地位也面临来自移动网和微波通信系统的竞争。对于这些存在外部竞争的行业，政府与其费力分别实施规制，不如为其相互竞争提供方便。
理论分析表明，政府对具有自然垄断属性的行业或产业必须有所作为，并注意政府干预技巧、水平和时机的发挥。理论认为政府在作为时应该考虑行业的自然垄断属性究竟怎样，是否需要政府介入以及企业的承受能力如何，应该采取怎样具体措施。现实经济领域情况分为三种。第一种情况，其他企业进入自然垄断行业有不可逾越的障碍。在这种情况下，无论该自然垄断是强自然垄断还是弱自然垄断，垄断企业的行为都必须受到规制，特别是价格规制和产品与服务质量规制。第二种情况，其他企业进入该自然垄断行业没有障碍，而垄断企业对竞争不具备承受力。在这种情况下，不仅垄断企业的行为需要规制，而且该行业内的竞争程度也必须受到规制。第三种情况，其他企业进入该行业没有障碍，自然垄断企业对新来者的竞争也具备承受力。在这种情况下，没有必要对该行业进行规制，潜在竞争者的进入威胁将迫使垄断者制订盈亏相抵的价格（强自然垄断）或者边际成本价格（弱自然垄断），同时努力降低成本。
应该有所作为时，政府对自然垄断行业的干预应该是两方面的。一是政府通过控制市场准入和强制分拆等措施来优化市场组织结构。如在网络基础设施中，网络与载体的关系有两种情况：
