投资组合理论和其在电力市场风险管理中应用

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1、投资组合理论和其在电力市场风险管理中应用　　【摘要】电力的市场化改革使得各个市场参与者都面临巨大的市场风险，如何权衡风险和收益是他们需要解决的重要问题之一。在引入投资组合理论及相关知识的基础上，重点介绍了在电力市场条件下，作为市场两大主体的供电公司和发电公司，应用投资组合理论以规避在多市场间购（售）电风险的研究现状，并对其进一步的应用研究做出了展望。【关键词】投资组合；风险管理；电力市场引言电力市场化改革使得越来越多的市场参与者认识到风险管理的重要性，并积极采用合适的风险管理工具和方法来回避或控制风险。8在电力市

2、场中，由于运行模式不同，不同的电力市场有不同的市场结构，但一般都有长期合同市场、日前市场、实时市场、平衡市场，有的还设置了期权和期货等金融市场来抑制和对冲实物市场的交易风险。因此，市场参与者如何在各个市场投资，使自己收益最大的同时风险最小就是他们特别关注的重点问题。投资组合理论正是解决如何分散投资以到达收益和风险的均衡问题，在电力市场中得到了很好的应用。1.投资组合理论投资组合理论也称投资分散理论，其思想简言之，就是把财富分配到不同的资产中，以达到分散风险、确保收益的目的。1952年，哈里.马克维茨（HarryM

3、arkowitz）提出均值-方差模型，标志着现代投资组合理论的诞生。马克维茨认为，投资者的效用是关于证券投资组合的期望回报率和方差的函数。一般而言，高的回报率往往伴随着高的风险，理性的投资者追求在一定风险承受范围之内尽可能高的回报率，或者在保证一定回报率下风险最小。1.1投资组合模型最优组合要求收益最大化同时风险最小，因此是一个两目标优化问题，理性的投资者通过选择有效的投资组合，以实现其期望效用最大化。这一选择过程可借助于两目标最优规划实现，数学描述可以表示为：（1）其中：E（π）为投资公司在各个市场的投资组合的

4、期望收益，D（π）为投资组合所产生的风险损失，在这里为投资组合收益的方差，xi为投资公司在各个市场的投资比例，k为组合的资产个数。8通常可以利用其效用最大化来确定最优的投资组合，也可在可容忍风险范围内最大化收益，或在某一确定收益下最小化风险（或损失），这样就可以将多目标优化转化为单目标规划问题。1.2风险测量因子（1）方差马克维茨投资组合模型中使用方差衡量风险，简单方便，但方差表示双侧波动，而风险一般是对于收益低于预期值得情况，因此方差测量方法具有一定的局限性。针对此，有人采用半方差或标准半方差模型来标示下方风险

5、。（2）风险价值风险险价值（Valueatrisk，VaR）是在金融领域中评价金融风险的主流方法。VaR的含义是“处于风险中的价值”，是指（市场在正常波动条件下）在一定的概率水平下（置信水平）下，某一金融资产在未来特定的一段时间内的最大的可能损失。由VaR的定义可知，它是用来衡量风险资产在某一概率水平下的风险值是多少的一个有用的工具。它概念简单，易于理解，能直接比较面临不同风险的金融工具之间的相对风险度等。然而，当投资回报不满足正态分布时，VaR在数学上具有一定的局限性，如：①缺乏次可加性，即投资组合的风险不一定

6、小于各单独投资风险之和；8②VaR尾部损失测量不充分。这一点使人们忽略小概率发生的巨额损失事件（如股市崩盘，电价飞升等），而这又恰恰正是监管部门和投资商所重点关注的。（3）条件风险价值由于方差和VaR的一些缺陷，Rockafeller和Uryasev等学者提出了条件风险价值（ConditionalValueatrisk，CVaR）这一概念，CVaR是指损失超过VaR的条件均值。从定义可以看出，CVaR是以VaR为基础，代表超额损失的条件期望值，比VaR包含更多的尾部信息，可以反映出投资组合的潜在损失。另外，CVa

7、R是个一致性的风险度量，并且不依赖于投资回报符合正态分布的假设，在数学上也容易处理，因此受到越来越多的关注。2.投资组合在电力市场风险管理中的应用2.1供电公司决策市场条件下，特别是输配电市场不分离的情况下，供电公司面对变化的购电市场、不变的零售电价和瞬时变化的电力负荷，如何合理购电以满足负荷需求，同时使自己的收益最大化，是供电公司迫切解决的重要问题。8对于供电公司如何利用投资组合方法在各个市场购电，以最小化购电费用为目标给出了购电商在时前市场、日前市场和独立系统运营商ISO市场的购电方案，但没有考虑风险约束；根

8、据投资风险理论中的Markowitz理论建立了供电公司收益最大和风险最小的双目标数学模型，通过解析方法求得了在现货市场和远期合同市场的购电分配方案；以风险价值（VaR—valueatrisk）作为计量工具，以包含风险和收益的效用函数最大为目标，分别建立了峰荷和谷荷时供电商在远期合同和现货市场的购电方案；以方差和风险容忍系数为基础，构造了供电公司在现货市场、远期合同市场、备