煤电市场化的博弈分析

2018年11月28日 22:25来源于:科技创新与应用

徐灿琳+李祎+王叔艳

摘 要:中国煤电之间的矛盾存在已久,是困扰其经济发展的重要问题之一。文章利用博弈理论模型,对煤电联营和煤电价格联动机制进行分析。结果表明,在市场化改革中,煤电企业实行联营和价格联动将有助于电力成本的降低和在一定程度上缓解了目前我国电力市场需求大于供给的矛盾。可见电煤市场化下实行煤电联营和价格联动机制的重要性。

关键词:博弈;煤电联营;价格联动

煤炭、电力是我国支撑国民经济的重要的基础行业。煤炭是我国的基础能源,占一次性能源消费的70%左右,电煤占消费总量的一半以上,是煤炭消费的主体。2003年年底,我国首次出现了煤慌,到2009年有净出口国变为净进口国。我国从世界第二大煤炭出口国变成第一大煤炭进口国。“市场煤”和“计划电”的双轨制价格使得发电企业成本不可控,收益受限甚至出现长期亏损现象,使企业不堪重负。我国将建立一系列电煤产运需衔接的新机制,全面实现电煤市场化。

Joskow,运用交易费用理论,采用实证分析的方法,对美国煤电企业的纵向交易关系进行分析,认为虽然坑口电厂的煤炭供应安排应首选纵向一体化,以此来实现交易成本的最小化,但由于规则制度的限制、煤炭供应商的市场势力以及纵向一体化的不经济性,可能会使得长期合同比纵向一体化更有吸引力。[1]Joseph P.Fuhr(1990)针对美国电力市场的研究指出,煤电企业的纵向一体化,可能造成煤炭企业生产率降低;同时,纵向一体化后有明显收益时还是应当实行纵向一体化。丁志华、赵杰、周华梅[2],基于VEC模型对对煤炭价格的因素进行实证分析。表明主要有第二产业产值、国内生产总值、零售物价指数、电力价格指数、煤炭成本和煤炭供给。这些变量对构成煤炭价格检验模型的精准度较高,能过较好的解释煤炭价格的变化。煤炭价格指数几乎围绕零售价格指数上下波动,电力的生产大小将影响我国煤炭的供应,进而影响价格。徐鸣哲、刘丽丽等基于双重加价模型对煤炭价格联动进行分析,认为煤电联动只是短期内掩盖了煤电运行机制的内在矛盾,煤电冲突的根源在于煤炭与电力体制改革非同步性所致的煤电纵向价格双轨制,解决这一问题是电力市场化改革与煤电纵向一体化。综合以上看来,学者们认为在煤电矛盾长期存在下,煤电纵向一体化和电力市场化都将是解决者这一矛盾的权宜之计。

“煤炭为主体,电力为中心”是我国能源工业发展的基本方针,同时电力又是我国经济持续快速发展的重要保障。因此针对电煤市场化改革中的煤电联营和煤电价格联动机制进行博弈分析,得出一个双赢的结果。

1 煤炭、电力行业的博弈分析

1.1 煤电企业联营博弈的模型建立

模型假定: 煤炭和电力企业都是“理性人”,在这场博弈中,煤电市场化,将有市场来进行资源配置,只存在煤炭和电力两个主体之间的博弈。这个博弈中参与人的行动集合是“共同知识”,即煤炭企业知道自己的和电力企业的行动集合,电力企业知道自己的和煤炭企业的行动集合。同时这一博弈是一个完全信息下的动态博弈。据目前煤炭和电力企业的行业状况,煤电行业利益分配不均,各自为政。煤炭企业可根据市场调整煤炭产量和价格,成本可控,而电力企业所需的动力煤没有替代品可以替代,上网电价受控制,以致成本波动较大,风险增加。因此,根据当前市场状况假定:各自都采取不联营战略的情况下电力和煤炭企业的收益分别为RA和RB。双方都选择联营战略,则电力和煤炭企业由于交易成本减少等原因将会使得电力和煤炭企业所得的收益分别增加Ra和Rb,但双方必须付出一定的成本C。电力企业的收益为:

uA(联营)=RA+Ra-C。煤炭企业的收益为:uB(联营)=RB+Rb-C。若一方采取联营,而另一方不联营,则联营方将为说服不联营方而花费一定的协调成本D。即:当电力企业联营煤炭企业不联营时,电力企业的收益为uA(不联营)=RA-D,煤炭企业的收益为:uB(联营)=RB。当电力企业不联营,煤炭企业联营时,电力企业的收益为uA(不联营)=RA,煤炭企业的收益为uB(联营)=RB-D。(4)由于在电煤市场上,电力企业处于亏损状态,电力企业想改变这种状态,固然选择先行动,因此博弈的战略表述式如表1:

(1)当Ra-C>0,Rb-C>0时,该博弈有四个纯战略纳什均衡,此博弈是一个完美信息博弈,根据逆向归纳法剔除劣战略可知(联营,{联营,不联营})和(不联营,{联营,不联营})为该博弈的两个子博弈精炼纳什均衡。均衡结果为(联营,联营)和(不联营,不联营)。

(2)当Ra-C<0,Rb-C<0时,(不联营,{不联营,不联营})为该博弈唯一的子博弈精炼纳什均衡,均衡结果(不联营,不联营)。

(3)当Ra-C>0,Rb-C<0时,该博弈有两个纯战略纳什均衡,(不联营,{联营,不联营}和(不联营,{不联营,不联营}),但只有唯一的子博弈精炼纳什均衡(不联营,{不联营,不联营}),均衡结果为(不联营,不联营)。

(4)当Ra-C<0,Rb-C>0时,该博弈有两个纯战略纳什均衡,但只有唯一的子博弈精炼纳什均衡(不联营,{联营,不联营}),均衡结果为(不联营,不联营)。

当Ra-C=0,Rb-C=0的情况基本不会发生,在此就不做考虑了。所以煤电企业有两种均衡结果(联营,联营)和(不联营,不联营),而哪种结果出现将取决于双方之间联营后的收益是否增加和双方的态度。

1.2 煤电价格联动机制的博弈分析

模型假设:假定市场上只有煤炭和电力两家企业,双方都是理性的。煤炭企业可以根据市场需求调整销售给电力企业的煤炭价格,可选择提价和不提价。在煤电市场化下,电力企业实行煤电价格联动。根据市场需求和自身发电成本对上网电价进行调整,可选择提价和不提价。参与人行动有先后,后行动者在行动前能观测到先行动者的行动,即该博弈为完全信息下的动态博弈。同时根据市场情况假定煤炭企业原以较低价格向电力企业销售电煤,但由于市场需求的增加和生产成本的变化,煤炭企业将逐步提高销售价格。进而电力企业成本增加调高电价。因此在这场博弈中煤炭企业先行动,电力企业根据其决策后再行动。设定初始状态:煤炭和电力企业各自的收益分别为a和b。实行煤电价格联动机制后,煤炭和电力企业都选择不提价,双方收益不变。当煤炭企业不提价电力企业提价,由于电力的需求随着价格提高而减少则对电煤的需求也随之减少,煤炭企业的收益为a1,且a1b。当煤炭企业提价电力企业不提价,煤炭企业收益增加,电力企业收益减少,电力企业减少的收益将转移给煤炭企业。煤炭企业收益a2,且a2>a>a1电力企业收益为b2,且b2

由表2可以看出该博弈有两个纯战略纳什均衡,分别为(提价,{不提价,提价})和(提价,{提价,提价})。纳什均衡(提价,{提价,提价})的均衡结果是(提价,提价),即:煤炭企业选择提价时,电力企业观测到煤炭企业提价后也选择提价,尽管这个结果(提价,提价)似乎是合理的,但此均衡本身不合理。因为,当煤炭企业不提价时,由于受价格联动政策的限制,电力企业并不能随意提高电价。该博弈的唯一的子博弈精炼纳什均衡是(提价,{不提价,提价}),其均衡结果为(提价,提价),即:煤炭企业选择提价,电力企业观测到煤炭企业选择提价后也选择提价。

煤电联营博弈看来,该博弈有两个均衡结果(不联营,不联营)和(联营,联营)。如果双方都选择不联营,各自的收益将不会有所变化。若双方都有意愿选择联营,或许双方的收益都将会有所提高,这对于化解煤电企业间的矛盾也有所帮助,更有利于经济的健康发展。

2 结论和建议

2.1 结论

煤电企业都是理性的,都能做出理性的选择。在煤电联营博弈中,电力企业选择联营,煤炭企业也会选择联营;电力企业选择不联营,煤炭企业也选择不联营。而哪一种结果出现,这取决于双方各自联营后的收 。因此,要推进煤电联营关键在于怎样合理的分配双方的收益和怎样降低成本。完全信息动态博弈下的煤电价格联动机制的博弈表明,煤炭企业先行动,均衡结果为煤炭企业选择提价,电力企业随后也会选择提价。这符合市场经济的原则,由市场供求关系和生产成本决定价格。煤电的价格联动能缓解电力企业的成本压力。煤电价格联动具有必然的可行性,但有要防止煤电价格的螺旋式上涨,要在合作中保增长,保稳定。

2.2 建议

首先,政府完善相关的政策和措施,为煤电企业实现联营和价格联动机制提供政策支持。为更好的是实现煤电市场化,政府应积极鼓励煤电企业联营,以增加煤电企业联营的收益和降低双方为联营而不出的成本。以此来促成联营,增强自保能力。积极推进完善煤电价格联动机制,放宽对电力企业上网电价的限制,以降低电力企业生产成本,扭转电力企业长期亏损的状态。

其次,加强煤炭市场建设。逐步建立健全的区域煤炭市场和全国煤炭市场,形成与社会主义市场经济相适应的以全国煤炭交易中心为主体,开放的竞争的有序的煤炭交易市场,为电煤市场化改革提供比较完善的市场载体。

最后,推进电力市场化改革。电力企业应在保证用电充足的同时,要努力进行技术创新和管理体制改革。对发电价格低的机组优先安排上网,促进企业改善管理,降低能耗和提高技术水平, 为实行竞价上网改革探索经验。

综上,电煤市场化改革是一个复杂的,牵涉层面较广的事情,只有各方面积极配合,各司其职,才能更好的完善电煤市场化改革,保证我国经济的正常运行。

参考文献

[1]齐锋.基于制度基础现的煤电纵向交易关系研究[J].北京:经济研究参考,2012,6:51.

[2]丁志华,赵洁,周华梅.基于VEC模型的煤炭价格影响因素研究[J].经济问题,2011,3:89.

作者简介:徐灿琳(1989,8-),女,四川泸县人,成都理工大学国民经济学专业,在读硕士研究生,主要从事经济管理研究。

由表2可以看出该博弈有两个纯战略纳什均衡,分别为(提价,{不提价,提价})和(提价,{提价,提价})。纳什均衡(提价,{提价,提价})的均衡结果是(提价,提价),即:煤炭企业选择提价时,电力企业观测到煤炭企业提价后也选择提价,尽管这个结果(提价,提价)似乎是合理的,但此均衡本身不合理。因为,当煤炭企业不提价时,由于受价格联动政策的限制,电力企业并不能随意提高电价。该博弈的唯一的子博弈精炼纳什均衡是(提价,{不提价,提价}),其均衡结果为(提价,提价),即:煤炭企业选择提价,电力企业观测到煤炭企业选择提价后也选择提价。

煤电联营博弈看来,该博弈有两个均衡结果(不联营,不联营)和(联营,联营)。如果双方都选择不联营,各自的收益将不会有所变化。若双方都有意愿选择联营,或许双方的收益都将会有所提高,这对于化解煤电企业间的矛盾也有所帮助,更有利于经济的健康发展。

2 结论和建议

2.1 结论

煤电企业都是理性的,都能做出理性的选择。在煤电联营博弈中,电力企业选择联营,煤炭企业也会选择联营;电力企业选择不联营,煤炭企业也选择不联营。而哪一种结果出现,这取决于双方各自联营后的收 。因此,要推进煤电联营关键在于怎样合理的分配双方的收益和怎样降低成本。完全信息动态博弈下的煤电价格联动机制的博弈表明,煤炭企业先行动,均衡结果为煤炭企业选择提价,电力企业随后也会选择提价。这符合市场经济的原则,由市场供求关系和生产成本决定价格。煤电的价格联动能缓解电力企业的成本压力。煤电价格联动具有必然的可行性,但有要防止煤电价格的螺旋式上涨,要在合作中保增长,保稳定。

2.2 建议

首先,政府完善相关的政策和措施,为煤电企业实现联营和价格联动机制提供政策支持。为更好的是实现煤电市场化,政府应积极鼓励煤电企业联营,以增加煤电企业联营的收益和降低双方为联营而不出的成本。以此来促成联营,增强自保能力。积极推进完善煤电价格联动机制,放宽对电力企业上网电价的限制,以降低电力企业生产成本,扭转电力企业长期亏损的状态。

其次,加强煤炭市场建设。逐步建立健全的区域煤炭市场和全国煤炭市场,形成与社会主义市场经济相适应的以全国煤炭交易中心为主体,开放的竞争的有序的煤炭交易市场,为电煤市场化改革提供比较完善的市场载体。

最后,推进电力市场化改革。电力企业应在保证用电充足的同时,要努力进行技术创新和管理体制改革。对发电价格低的机组优先安排上网,促进企业改善管理,降低能耗和提高技术水平, 为实行竞价上网改革探索经验。

综上,电煤市场化改革是一个复杂的,牵涉层面较广的事情,只有各方面积极配合,各司其职,才能更好的完善电煤市场化改革,保证我国经济的正常运行。

参考文献

[1]齐锋.基于制度基础现的煤电纵向交易关系研究[J].北京:经济研究参考,2012,6:51.

[2]丁志华,赵洁,周华梅.基于VEC模型的煤炭价格影响因素研究[J].经济问题,2011,3:89.

作者简介:徐灿琳(1989,8-),女,四川泸县人,成都理工大学国民经济学专业,在读硕士研究生,主要从事经济管理研究。

由表2可以看出该博弈有两个纯战略纳什均衡,分别为(提价,{不提价,提价})和(提价,{提价,提价})。纳什均衡(提价,{提价,提价})的均衡结果是(提价,提价),即:煤炭企业选择提价时,电力企业观测到煤炭企业提价后也选择提价,尽管这个结果(提价,提价)似乎是合理的,但此均衡本身不合理。因为,当煤炭企业不提价时,由于受价格联动政策的限制,电力企业并不能随意提高电价。该博弈的唯一的子博弈精炼纳什均衡是(提价,{不提价,提价}),其均衡结果为(提价,提价),即:煤炭企业选择提价,电力企业观测到煤炭企业选择提价后也选择提价。

煤电联营博弈看来,该博弈有两个均衡结果(不联营,不联营)和(联营,联营)。如果双方都选择不联营,各自的收益将不会有所变化。若双方都有意愿选择联营,或许双方的收益都将会有所提高,这对于化解煤电企业间的矛盾也有所帮助,更有利于经济的健康发展。

2 结论和建议

2.1 结论

煤电企业都是理性的,都能做出理性的选择。在煤电联营博弈中,电力企业选择联营,煤炭企业也会选择联营;电力企业选择不联营,煤炭企业也选择不联营。而哪一种结果出现,这取决于双方各自联营后的收 。因此,要推进煤电联营关键在于怎样合理的分配双方的收益和怎样降低成本。完全信息动态博弈下的煤电价格联动机制的博弈表明,煤炭企业先行动,均衡结果为煤炭企业选择提价,电力企业随后也会选择提价。这符合市场经济的原则,由市场供求关系和生产成本决定价格。煤电的价格联动能缓解电力企业的成本压力。煤电价格联动具有必然的可行性,但有要防止煤电价格的螺旋式上涨,要在合作中保增长,保稳定。

2.2 建议

首先,政府完善相关的政策和措施,为煤电企业实现联营和价格联动机制提供政策支持。为更好的是实现煤电市场化,政府应积极鼓励煤电企业联营,以增加煤电企业联营的收益和降低双方为联营而不出的成本。以此来促成联营,增强自保能力。积极推进完善煤电价格联动机制,放宽对电力企业上网电价的限制,以降低电力企业生产成本,扭转电力企业长期亏损的状态。

其次,加强煤炭市场建设。逐步建立健全的区域煤炭市场和全国煤炭市场,形成与社会主义市场经济相适应的以全国煤炭交易中心为主体,开放的竞争的有序的煤炭交易市场,为电煤市场化改革提供比较完善的市场载体。

最后,推进电力市场化改革。电力企业应在保证用电充足的同时,要努力进行技术创新和管理体制改革。对发电价格低的机组优先安排上网,促进企业改善管理,降低能耗和提高技术水平, 为实行竞价上网改革探索经验。

综上,电煤市场化改革是一个复杂的,牵涉层面较广的事情,只有各方面积极配合,各司其职,才能更好的完善电煤市场化改革,保证我国经济的正常运行。

参考文献

[1]齐锋.基于制度基础现的煤电纵向交易关系研究[J].北京:经济研究参考,2012,6:51.

[2]丁志华,赵洁,周华梅.基于VEC模型的煤炭价格影响因素研究[J].经济问题,2011,3:89.

作者简介:徐灿琳(1989,8-),女,四川泸县人,成都理工大学国民经济学专业,在读硕士研究生,主要从事经济管理研究。

 
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