电力市场中差价合约策略的博弈论分析

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1、电力市场中差价合约策略的博弈论分析第5期20o8年10月华北电力大学学报(社会科学版)JournaIofNorthChinaEIectricPowerUniversity(SociaISciences)No．50ctober20o8电力市场中差价合约策略的博弈论分析张洪青，范晓音(华北电力大学工商管理学院，北京102206)摘要：本文结合我国发电侧电力市场的实际，把博弈论和纳什均衡应用于电力供应商竞价策略的分析中，探讨了差价合约在抑制市场力中的作用，最后结合两个发电厂商的算例，用完全信息静态博弈的方法论证了差价合约在防止

2、电力供应商滥用市场力中的有效性，为差价合约策略的实施提供理论依据。关键词：市场力；博弈论；纳什均衡；差价合约中图分类号：F'加7．6文献标识码：A文章编号：1o0826o3(20o8JO5—0ol1．o4一、引言电力市场与其他商品市场相比有其独特的特征，如电力难以存储，负荷的需求弹性系数很低，发电厂和输变电设施的投资巨大等，从而决定电力市场更接近寡头垄断市场，电力供应商则可根据市场形势行使市场力，以获取高于边际成本的利润。电力市场的市场力会导致市场价格总体水平的提升、电价尖峰甚至电力危机的出现，其结果是：电力市

3、场整体经济效率降低，用户经济利益受损，甚至会危及电网安全运营、电力市场的效率和社会效益。美国加州电力市场失败的重要原因之一就是独立发电商趁燃料涨价、电力供应紧张之际，利用其市场力特权不约而同地采用持留电量和改变竞标曲线各段的斜率来抬升电价“』。由此可见，电力供应商滥用市场力不利于资源的优化配置，对电力市场的良性循环起着较大的负面作用。因此，及时采取有效措施限制或降低电力供应商的市场力，就显得尤为重要。目前，很多学者对市场力的成因、表现形式、衡量指标、影响机制做了深入的研究，并提出一种采用差价合约策略来抑制市场力的方法]。

4、博弈论是主要研究各博弈方之间的策略对抗、竞争或者是面对一种局面时对策选择的理论。近年来，博弈论逐渐成为电力市场研究的强有力的工具。目前很多研究表明，在结合古诺模型和供应函数模型的条件下，博弈论在电力市场环境电力供应商的竞价策略及电力交易中均得到了广泛的应用I1，但在抑制市场力策略中研究较少。本文将针对此问题，把博弈论应用于电力供应商竞价策略的分析中，探讨电力供应商要想达到纳什均衡其发电量需满足的条件，并结合博弈论的相关知识论证在有差价合约的情况下，可以通过控制合约电量的手段来达到控制博弈结果的目的，为差价合约策略的实施提

5、供理论依据。二、博弈论的有关概念及Nash均衡(一)博弈论的五个基本要素概括起来，博弈论模型包含五个基本要素：G={P，A，．s，，，￡，}P：称为博弈方，是博弈的参与者，是指能够独立决策、独立承担责任的个人或组织，博弈方以最终实现自身的利益最大化为目标，通常用表示第个参与者。A：为策略空间，它是各博弈方各自可选择的策略或行为的集合。即规定每个博弈方在进行决策时(同时或先后，一次或多次)可以选择的方法、做法或经济活动的水平、量值等，一般用o表示参与者可以选择的策略空间，用(。”，o)表示每个参与者选定一个战略形成的战略组

6、合。s：为博弈的次序。在各种决策活动中，当存在多个独立的决策方进行决策时，有时博弈方必须同时作出决策，这称之为静态博弈；有时各博弈方的决策必须有先后之分，并且在一些博弈中每个博弈方还要作不止一次的策略选择，这就有一个次序问题，称之为动态博弈。I：为博弈信息，能够影响最后博弈结局的所有博弈方的情报。得益信息是博弈中的重要信息，完全信息博弈是指每一个参与人对所有其他参与人的特征，如策略集合及得益函数都有准确完备的知识。反之称为不完全信息博弈。u：为博弈方得益。参与人在博弈结束之后从博弈中获得的效用，一般是所有参与人的策略或行

7、动的函数，也收藕日期：2008．o4．15作者简介：张洪青，男，华北电力大学工商管理学院副教授；范晓音，女，华北电力大学工商管理学院硕士研究生。12华北电力大学学报(社会科学版)2o08年第5期是博弈各方追求的最终目标。一般用“表示第个参与者的收益函数，(。。，??，n)表示参与者选择战略(o。，??，o)时第个参与者的收益。(二)Nash均衡Nash均衡就是博弈中每个博弈方各策略构成的策略组合，其中每个博弈方的策略都是针对所有其他博弈方的策略构成来制定的策略组合的最佳反应。“最佳反应”指的是该策略带给采用它的博弈方的利

8、益或期望利益大于或至少不小于其它任何策略能带来的利益。用比较严格的数学语言来描述，即在n个参与者标准式博弈G={o一，0；u．-，“}中，如果战略组合{n，??，n：}满足对每个参与者，n，是他针对其他n一1个参与者所选战略(n，??，n-。，。+。，??。}的最优反应战略(至少不劣于)，则称战略组合{n，??n：}