（工商管理专业论文）电力市场价格风险及避险策略研究.pdf

r e s e a r c ho np r i c er i s ki ne l e c t r i c i t ym a r k e ta n ds t r a t e g yo n a v o i d i n gr i s k b y l i nq i n l i a n g b e ( h u n a nu n i v e r s i t y ) 2 0 0 8 at h e s i ss u b m i t t e di np a r t i a ls a t i s f a c t i o no ft h e r e q u i r e m e n t sf o rt h ed e g r e eo f m a s t e ro fm a n a g e m e n t b u s i n e s sa d m i n i s t r a t i o n i nt h e g r a d u a t es c h o o l o f h u n a nu n i v e r s i t y s u p e r v i s o r p r o f e s s o rc h a oj i a n x i o n g a p r i l ，2 0 1 1 湖南大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担。 作者签名：赫钦梁日期：捌年乒月1 5 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文 被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索j 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇 编本学位论文。 本学位论文属于 1 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密团。 ( 请在以上相应方框内打“”) 作者签名： 导师签名： 赫钦粱 懊醐 日期：三o7 f年争月肛日 日期：1 ，年沙月日 硕士学位论文 摘要 上个世纪8 0 年代开始，世界各国开始进行电力行业改革，并且提出解除管制 的概念，从商业的角度将发电、输电、配电和售电等环节分开，引入竞争，促进 电力工业的发展。而后由于经济发展的需要，电力金融衍生品诸如电力期货，电 力期权等的出现，为电力行业参与者提供了风险规避工具。针对国内实际情况， 对电力行业进行有系统的改革也很有必要，特别是电力市场运行机制的改革，因 为中国是庞大的电力消耗国，电力行业是否正常运行对经济的稳定至关重要。鉴 于北欧电力市场改革的经验，本文旨在通过研究北欧电力市场的成功运行，为发 电企业关于价格风险规避方面提供一些建议。 通过对北欧电力市场进行相关分析，可以发现北欧电力市场在价格发现和套 期保值功能方面显著，电力行业参与者尤其是发电企业可以充分利用电力金融工 具来规避价格风险，主要通过参与该市场进行套期保值。在证明北欧电力市场运 行有效的基础上，继续就电力行业参与者如何套期保值进行探讨，主要涉及套期 保值比率的算法，比较分析o l s ，e c m ，e c m g a r c h 模型，最后得出用 e c m g a r c h 计算的效果最好。在此基础上，对电力现货市场的价格进行预测， 主要采用历史价格法进行模拟，结果证实该方法很适合电力价格的预测。发电企 业可以充分了解电力行业价格变化的特征，再根据相关的计量模型进行相关数值 的计算和预测，为做正确的决策提供科学依据。 紧接着讨论目前中国电力市场的交易机制下，发电企业根据各自利益最大化 的原则进行，进行定价研究。按照竞价规则，发电商会在各自预测基础上，通过 负荷和发电的报价，进行市场竞争。而在最优动态反应机制下，发电商会根据前 期的利益再次进行策略调整，以期在市场中处于更具有竞争的地位。发电企业一 方面可以在成熟的电力进行利用衍生工具规避价格风险，另外一方面在不成熟的 市场，也应该通过报价策略的调整，行业参与者之间相互竞争和配合，对价格进 行模拟预测，实现资源优化配置，保障收益。 关键词：电力市场；价格风险；避险策略；发电商博弈 i i 电力市场价格风险及避险策略研究 a b s t r a c t s i n c e8 0 si nt w e n t y c e n t u r y , g r e a tc h a n g e sh a v et a k e np l a c ei nw e s t e r nc o u n t r i e s t h ec o n c e p to fd e r e g u l a t i o nh a sb e e np r o p o s e di no r d e rt oe n u r et h ep r o c e s so f g e n e r a t i o n ，t r a n s m i s s i o n ，d i v i d i n gi ne f f i c i e n ts i t u a t i o n t h ea i mi st op r o m o t et h e d e v e l o p m e n to fe l e c t r i c i t ym a r k e t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fe c o n o m y , e l e c t r i c i t y f u t u r e s ，o p t i o n sw e r ei n t r o d u c e dt op r o v i d eag o o dw a yt oh e d g ef o rp a r t i c i p a n t si n e l e c t r i c i t ym a r k e t i nc h i n a ，t h ec o n s u m p t i o no fe l e c t i r i e i t yi sh u g e ，s oi ta l s on e e d s c h a n g e si ne l e c t r i c i t ym a r k e to p e r a t i n gm e c h a n i s m i ti sc r u c i a lt ot h es t a b i l i t yo f s o c i e t ye s p e c i a l l yi nc h i n a b a s e do nt h en o r d p o o lm a r k e t ，t h i sp a p e rm a d es o m e r e s e a r c ho nt h i sm a r k e tt og i v es o m es u g g e s t i o n st o e l e c t r i c r yg e n a r a t o r s t h r o u g ht h ea n a l y s i so fn o r d p o o le l e c t r i c i t ym a r k e t ，i td i s p l a y e dt h a tt h em a r k e t i s s i g n i f i c a n ti np r i c e d i s c o v e r i n ga n dh e d g i n gf u n c t i o n t h ep a r t i c i p a n ti ne l e c t r i c i t y m a r k e tc a n j o i ni nt oh e d g ep r i c er i s ku s i n ge l e c t i r i c i td e r i v a r i v e s t h i sp a p e rc o n t i n u e d t o a n a l y z eh o wt oh e d g ea n dg e th e d g er a t i o t h em o d e lo fo l s ，e c ma n d e c m - g a r c hw e r eu s e dt oc a l c u l a t et h eh e d g er a t i oa n ds i m u l a t et h ec h a n g eo f e l e c t r i c i t yp r i c e t h er e s u l tp r o v e dt h a tm e t h o d sa r ev e r yu s e f u l t h eg e n e r a t o r sc a n c o m p l e t e l yu n d e r s t a n dt h ee h a r a c t e r i c t i c so fe l e c t r i c i t yp r i c e i no r d e rt om a k e s c i e n t i f i cd e c i s i o n ，t h e ys h o u l du s er e l a t e de c o n o m e t r i cm o d e lt oc a l c u l a t ea n dm a k e p r e d i c t i o n f i n a l l y , e l e c t r i c i t yg e n e r a t o r sw i l lm a k er e a s o n a b l ep r i c et og a i nm o r eb e n e f i t u n d e rt h ep o l i c yo fi n t r o d u c i n gc o m p e t i t i o ni nc h i n a st r a d es y s t e m a c c o r d i n gt ot h e p r i n c i p l eo fc o m p e t i n g ，g e n e r a t o r sw i l ls u b m i tt h ed a t ao fl o a da n dp r i c eb a s e do nt h e p r e d i c i t i o n u n d e rt h eb e s t - r e s p o n s em e c h a n i s m ，g e n e r a t o r sw i l la d j u s tt h e i rs t r a t e g i e s i no r d e rt og e tb e t t e r r e s u l t s t h eg e n e r a t o r sc a n u s ed e r i v a r i v e st oh e d g ep r i c er i s ki n m a t u r em a r k e ta n dt h e ya l s oc a l la d j u s tt h e i rp r i c es t r a t e g yi nu n m a t u r em a r k e t t h e c o m p e t i v e n e s sa n dc o o p e r a t i o na m o n gg e n e r a t o r sa n dt h es i m u l a t i o na n df o r e c a s t i n g o fe l e c t r i c i t yp r i c ew i l lb eg o o df o rt h e mt oa l l o c a t er e s o u r c ea n de n s u r et h eb e n e f i t s k e yw o r d s ：e l e c t r i c i t ym a r k e t ；p r i c er i s k ；h e d g es t r a t e g y ；g a m et h e o r ya m o n g g e n e r a t o r s h i iy iii| j：_， 硕士学位论文 目录 学位论文原创性声明和学位论文版权使用授权书i 摘要i i a b s t r a c t i i i 插图索引v i 附表索引v i i 第l 章绪论1 1 1 研究背景和研究意义1 1 1 1 研究背景l 1 1 2 研究意义2 1 2 相关文献综述3 1 2 1 电力市场运行效率以及模型预测文献回顾3 1 2 2 电力市场套期保值文献回顾4 1 2 3 电力金融衍生品定价文献研究6 1 3 研究思路和内容8 1 3 1 研究思路8 1 3 2 研究内容9 第2 章电力市场价格理论及避险原理分析1 0 2 1 电力市场介绍及价格风险分析1 0 2 1 1 电力市场介绍1o 2 1 2 电力市场运营模式1 0 。 2 1 3 电力价格的定价理论分析及风险来源l l 2 2 电价避险原理分析1 2 2 2 1 持有成本理论1 3 2 2 2 均衡模型下的期货价格与现货价格1 4 2 2 3 理性预期价格理论1 4 2 3 期货市场套期保值相关理论1 5 2 3 1 最小方差套期保值比率1 5 2 3 2 基于均值方差套期保值1 6 第3 章关于电力市场价格风险实证分析1 7 3 1 北欧电力市场介绍及数据来源1 7 3 1 1 北欧电力金融市场简介1 7 3 1 2 电力期货与现货价格数据1 8 i v 、 电力市场价格风险及避险策略研究 3 1 3 描述性统计分析1 8 3 2 电力期货与现货关系实证研究2 0 3 2 1 格兰杰因果检验2 0 3 2 2a d f 检验2 0 3 2 3 协整检验2 l 3 2 4 向量误差修正模型2 l 3 2 5 脉冲响应函数2 2 3 2 6 方差分解2 3 3 2 7 利用期货市场规避价格波动风险2 5 第4 章基于价格预测的风险影晌因素分析2 6 4 1 套期保值比率模型2 6 4 1 1 简单回归模型2 7 4 1 2 误差修正模型2 7 4 1 3e c m b g a r c h 2 7 4 2 电力期货与现货比率研究2 8 4 2 1o l s 模型估计最优套期保值比率2 8 4 2 2 误差修正模型模型估计最优套期保值比率一2 8 4 2 3e c m g a r c h 模型估计最优套保比率2 8 4 2 4 三种计算方法结果比较2 9 4 3 电力现货价格预测2 9 4 3 1 历史数据价格模拟法3 0 4 3 2 电力现货价格历史模拟法实证分析3 l 4 3 3v a r 模型效率评估3 3 第5 章基于博弈的电力价格风险规避策略3 5 5 1 中国电力市场概述3 5 5 2 运用博弈论来研究发电企业竞价行为3 6 5 2 1 博弈论简介3 7 5 2 2 最优反应动态机制下发电企业竞价研究3 8 5 2 3 高需求时电力企业竞价分析4 l 5 3 发电企业竞价过程中避险策略分析4 2 结论4 4 参考文献4 6 附录a 现货与期货价格样本数据4 9 致谢5 3 v 硕士学位论文 插图索引 图1 1 研究技术路线图m - - r a m 8 图3 1 北欧电力现货和期货价格走势图一1 9 图3 2 电力现货的脉冲响应图。- 2 3 图3 3 电力期货的脉冲响应图- 2 3 图4 1 电力价格波动率与v a r ( 9 5 ) 图- 3 2 图4 2 电力价格波动率与v a r ( 9 9 ) 图- 3 2 图5 1g d p 增长率与发电增长率图- 3 4 v l 电力市场价格风险及避险策略研究 表1 1 电价预测模型综述一 附表索引 表1 2 电力期货市场功能性研究5 表1 3 电力衍生品定价文献研究- - 一7 表3 1 电力市场现货与期货数据描述统计1 9 表3 2 格兰杰检验结果 表3 3 电力期货和现货价格a d f 检验 表3 4 电力现货与期货价格协整检验结果2 1 表3 5 各滞后期的a i c 和s c 值2 2 表3 6 电力现货价格的方差分解一2 4 表3 7 电力期货价格的方差分解一2 4 表4 1 套期保值与未套期保值比率及保值效果2 8 表4 2k u p i e e 置信水平近似区域表 3 0 表4 3 电力现货价格波动率表3 1 表4 4 电力现货价格v a r 值3 l 表4 5k u p i e c 失败率检验表3 3 表5 1 发电商选择高价策略3 8 表5 2 发电商选择低价策略3 8 v 玎 硕士学位论文 第1 章绪论 1 1 研究背景和研究意义 1 1 1 研究背景 2 0 世纪8 0 年代末期，英国率先实行电力工业私有化改革，并且提出了解除管 制的理念，目的就是解除政府的行政体制，活跃电力市场交易，从商业的角度将 发电、输电和配电的主要功能分解，独立运营。一方面是适应经济发展的特殊需 要，另一方面是在自由经济主义浪潮的推动下而产生的。英国率先进行改革的目 的就是寻求一种更适合电力工业发展的经济体制，以期推动国内经济发展。而后， 许多国家和地区也相继进行了体制改革，进行结构重组。世界上典型的电力市场 有英国电力市场；美国电力市场；澳大利亚电力市场；新西兰电力市场；北欧电 力市场。根据目前这些国家电力市场的运行规则，可以对其归纳总结为两大电力 运营模式主要为2 类： ( 1 ) 发、供、用电沿用垂直一体化管理，只有进行有限和局部的改革，主要包 括法国、日本、印度以及巴基斯坦。这些国家基本沿用早期的电力运行机制，改 革的范围和幅度比较小，基本上还是在政府的行政规划下进行运作。 ( 2 ) 发、供、用电环节解除或者放松管制，这些主要代表包括英国、美国加州、 新西兰、澳大利亚等。这些早期比较发达的资本主义国家一向盛行自由资本主义 经济，他们希望通过培育有效的市场竞争环境实现资源效应的最大化，因此对电 力工业实现市场运作模式，而政府干预甚少。 然而，在2 0 0 1 年美国加州出现电力危机后，学术界开始对电力市场结构和运 营模式提出了怀疑，将眼光慢慢的转向电力市场的稳定性和波动性相关方面的研 究。市场经济环境不断发生变化，越来越复杂的体制以及经济变革的速度都对电 力行业造成了一定的冲击。电力市场运营模式虽然相对稳定，但是为了丰富电力 市场交易，积极发挥其功能作用，各国政府也相继进行改革，汲取经验教训，努 力创造一个稳定的交易环境，促进电力行业的平稳发展。 电力市场解除管制，意味着者电力行业垄断的结束和垂直一体化公司的解体。 随着电力行业竞争的加剧和交易的深入，电力被证明了是一种极具波动性的商品， 市场流动性风险的增加，对电力市场的各参与方提出了挑战。电力生产企业如何 有效的安排生产，面对价格的波动性又该如何定价销售，而电力用户面对市场的 变化，虽然参与权力的扩大，但是也同样面临着如何实现自己效益的最大化问题。 因此风险管理就成为了电力行业研究的一个热门话题。电力联营体和双边交易模 式及多边交易模式的出现，为各参与方提供了降低风险的手段，他们可以通过联 电力市场价格风险及避险策略研究 营体进行电力商品的拍卖，也可以进行双边交易合同，有效的降低风险。而后随 着电力市场的进一步发展，电力金融衍生品的出现，包括电力期货和电力期权也 为各参与方提供了有效的手段。在利用这些体制或者工具进行风险规避的时候， 参与方同样也遇到了各种各样的问题，其中最重要的是电力的价格波动问题。 由于电力属于一种特殊的商品，它无法被保存，而且供给和需求是一种瞬间 平衡性。学者对电力的研究发现电力本身呈现出季节性、极端高价格、波动性、 重尾分布等特征，因此如何对电力产品进行有效的管理，就成为一个突出问题。 此外，电力日前交易市场、中长期合约市场以及期货和期权市场之间如何协调， 彼此呈现出什么样的关系，都是研究的热点话题。在此基础上，通过引进电力远 期合约和期货合约来进行风险管理及探悉及之间的内在联系就成为本文的研究问 题。国际化发展的浪潮推动，加上国内自身经济的高速发展，对各行各业都提出 了新的挑战和要求，电力行业如何在原有运行的模式上实现另外飞跃对经济的推 动作用将至关重要。 1 1 2 研究意义 本研究是在阅读电力市场相关文献的基础上，着眼于电力市场的价格风险管 理，通过研究北欧电力期货市场的运行状况来了解中国自身电力市场的优劣势。 世界各国开始尝试电力市场改革，有的国家电力市场运行很成功，而有的国家在 改革中也出现了各式各样的问题，甚至造成改革危机，因此对电力市场的研究特 别是目前比较新兴的电力金融研究具有极大价值，本文主要研究意义包括三方面： ( 1 ) 为电力市场各参与方提供一种风险管理的理念，发电商，零售商以及电力 最终用户如何利用自己已经掌握的信息进行风险管理，实现各自利益的最大化。 即电力工业的各个环节是否进行相互脱离，按市场运作还是垂直一体化管理，哪 种方式的经济运行效率比较高，这是探讨的焦点问题。 ( 2 ) 借鉴西方发达国家电力市场改革的历程，中国电力行业也将随着市场的不 断成熟进行改革和优化，提前做这方面的研究也具有一定的时代背景和意义，而 且基于目前中国的电力政策，对政策制定者而言也可提供数据支持。作为电力市 场的管理者，其任务就是要保证市场的健康运行，特别是当国家电力供应出现紧 张时刻，政府应该如何采取有效措施加强管制，防患未然，使国民处于稳定状态。 此外，我国政府对电力体制的改革也是必须建立在国情的基础上操作的，不管是 实行市场化还是政府管制，都必须衡量两种制度下各自的经济效益和社会效益， 避免造成资源过度浪费。 ( 3 ) 电价是富有波动性的，为了减少价格风险，有必要利用电力衍生工具进行 风险规避，寻找最优的路径，减少由此带来的损失，促进电力交易的稳定发展， 而电力市场的改革对稳定电价发挥着不可估量的作用，故寻求有效的市场机制也 是稳定宏观经济的关键措施。 硕士学位论文 1 2 相关文献综述 在中国，由于各种原因，电力期货品种并未上市，因此国内学者对电力期货 所做的研究文献并不多。国内学者主要是通过对其他国家的电力市场进行研究， 针对我国自身的电力市场建设情况，提出一些富有建设性的意见。但是随着国内 经济的不断发展，政府相关部门也不断的进行电力交易机制的改革，为促进电力 企业的正常运作提供经济制度的保障，使市场处于公平公正，提高资源利用效益。 国外的电力市场自从2 0 世纪9 0 年代就开始进行改革，因此对电力市场的电 价问题研究已经比较深入。根据国外现有研究的内容，主要可以分为三个方面： 研究电力行业市场垄断问题；电力市场电价特性及预测；电力现货与电力衍生品 间的关系。本文涉及的是电力市场电价风险问题的研究，因此研究点着眼于分析 电力现货市场与期货市场的关系研究，电价预测研究及电力体制改革研究。 1 2 1 电力市场运行效率以及模型预测文献回顾 电力市场解除管制后，电力市场发生了巨大变化，特别是电力衍生品的出现， 对稳定电力交易市场起到不可忽视的作用。包括美国、澳大利亚、北欧四国等都 推出了电力期货合约以及期权交易，学者一开始将研究重点放在各国电力期货以 及期权市场是否稳健运行以及所发挥的功能上面。 周浩等人( 2 0 0 4 ) 用历史模拟法和v a r 风险评估方法对电力金融市场进行评估， 并且比较引进电力期货前后的风险情况【l 】。刘思东等( 2 0 0 8 ) 分析了北欧电力期货市 场的“简单效率”。研究结果显示，期货电价和现货电价关系紧密，两者相互影响， 期货市场的价格起着指导作用，其在市场功能发挥方面显著【2 j 。a n d r e w 和 h e l e n ( 2 0 0 2 ) 利用澳大利亚的电力市场数据来分析现货市场和期货市场之间的价格 关系，采用广义异方差条件自相关模型来验证，发现这两个市场价格存在着明显 的自相关，而对均值和波动性的测量反映澳大利亚的电力市场还是比较稳定的【3 j 。 m i c h a e l 等人( 2 0 0 7 ) 利用德国电力市场的数据，使用单因子和双因子模型来判断预 测未来现货价格的准确度以及市场特征，最后发现体制转换模型的效果最好，而 且还证实了短期和中期情况下，电力期货价格并不总是高于未来现货价格1 4 】。 c h r i s t i a n 等人( 2 0 0 9 ) 认为在解除管制后的欧洲能源交易所已及北欧电力市场，各参 与方都要进行风险管理，而作者通过实证研究发现远期合约的价格是受到未来预 期现货价格的影响的，而历史电价对远期电价会造成预测的偏差，以及期货和现 货价格的低效1 5 j 。 在期货市场以及期权市场不断成熟完善后，其作用越来越显著，但是电价的 波动也明显存在，为了了解其运作规律，学者就开始讨论电价自身所呈现的特点 以及如何进行电价预测，为电力市场的各参与者提供借鉴意义。c a r l ( 2 0 0 7 ) 假定在 限制产能的情况下，作者利用扩展后的均衡电力定价模型来研究电力市场特性。 电力市场价格风险及避险策略研究 他采用p j m 电力市场数据进行实证研究，发现电力市场价格呈现出价格尖峰特性， 其模型表明当预期电力价格低时，现货价格方差下的远期溢价会下降，反之则上 升【6 】。r a f a l ( 2 0 0 8 ) 首先分析了电力本身的特征：波动性，价格尖峰和价格变化的重 尾分布，作者用马尔可夫体制转换模型来说明电力特性，结论表明在模拟价格本 身变化该模型更适合【j 7 1 。随着经济金融和计量经济相关理论的发展，出现了很多新 的模型用来对电价进行预测，以期对电价的波动规律有更深的认识，也为电力行 业的参与者特别是发电企业提供风险防范的工具。而目前学者从计量经济的角度 来对电价进行预测，主要的研究内容见表1 1 。 表1 1 电价预测模型综述 1 2 2 电力市场套期保值文献回顾 电力金融市场出现无疑对发电企业提供良好风险规避机会，电力衍生产品交 易起着不可忽视的作用。发电企业借用电力金融市场进行电力合约的买卖，一方 面可以活跃交易市场，另一方面可以增加自己的风险规避手段，保障自己免受太 多因为现货市场电力价格波动风险所带来的一系列损失。而利用电力金融市场进 行风险规避，主要是从套期保值的角度出发，与该种形态在交易体系中进行合约 交易。因此电力参与方如何利用电力衍生品进行交易，降低风险，提高收益一直 也是学术界研究的焦点。国内及国外的学者都通过实证研究论证了电力期货市场 的成立对稳定电价的作用，其主要采用实证角度来验证各国电力市场的运行效率， 并探讨电力行业的参与者究竟如何进行风险规避等问题，主要研究结果见表1 2 。 硕士学位论文 表1 2 电力期货市场功能性研究 而诸如对套期保值比率，投资组合，持有期货的期限等问题学者也相继进行 研究。张舒等人( 2 0 0 4 ) 以效率最大化为目标函数，考虑发电机组的可用容量和负荷 预测的误差，以及输电线路的有效传输容量，推导出期货与现货市场交易比率的 电力市场价格风险及避险策略研究 计算公式【2 4 1 。w 6 l f g a n g 和j e n s ( 2 0 0 7 ) 运用数学模型来计算套保的价格和期货的购 买数量，研究其动态均衡变化过程，最后对电力期货的定价提出了自己的模型， 为电力参与方进行套期保值提供意见【2 引。 王访等( 2 0 0 8 ) 根据投资的相关理论，利用v a r 风险管理原理，借鉴现代证券 投资理论，对发电公司在不同的电力进行市场就如何进行电力发电量确定等问题 进行相关研究【2 6 1 。h i p o l i tt o r r o ( 2 0 0 8 ) 研究发现，由于电力的不可储存性，因此无 法用持有成本理论来分析电力现货价格与期货价格的关系。作者利用北欧电力市 场数据证明通过延长期货合约的套期保值周期以及临近交割时成交对于一周电力 价格风险具有明显的降低作用，比例可达3 0 5 0 t 2 7 1 。r o n a l d 等人( 2 0 0 7 ) 利用马 克维茨的资产组合理论进行套期保值，针对电力最终用户和输电商如何在基荷， 谷荷和峰荷进行数量上的套期保值作演算，最后发现风险爱好的反而能够获得一 个较低的方差或者套保成本【2 引。r o n a l d ，s c h l i c h t e r 等人( 2 0 0 9 ) 居于有限理性假设下， 成本最小为目标的情况下，运用马克维茨的资产组合理论，对在高峰时期和低峰 时期如何购买电力远期合约，以及购买比率进行计算，得出了各种比率的结果， 实现套期保值的功能【2 9 1 。作为期货市场，电力期货所发挥的功能是明显的，也对 企业进行风险规避，增加收益具有辅助作用。套期保值是金融界很关注的一个问 题，作为特殊性比较强的电力期货也呈现出自身的特色。套期保值在市场成熟度 比较高的国家，其作用更明显，所以从中国的目前情况出发，我们也有必要借鉴 西方国家改革电力市场的经验，努力创造良好的市场竞争环境，在时机成熟时， 也进行电力金融市场的建设和推广，使电力工业和经济相互促进。 世界各国的电力工业都不同程度的在进行变革，不少国家也致力于电力金融 市场的建设，目的是为了稳定电力工业的发展，同时推动经济的稳定发展。而市 场机制的建设也是随着经济形势不断发生变化的，在不同时期的不同运营模式都 会发挥一定的功能作用。即使没有电力金融市场和电力衍生工具，还可以通过别 的政策进行市场交易秩序的构建，同样为电力行业的参与者也可以提供很多有利 的发展机会，使其享受正常的经济运作过程，实现社会收益和经济收益。电力行 业的发展某种意义上对经济是一种互动的关系，运行不畅，会造成经济发展的阻 碍；相反，运行顺畅，则可以推动经济的快速发展，稳定民生。 1 2 3 电力金融衍生品定价文献研究 金融产品的出现一般也伴随着对其定价的研究，这关系到市场的发展。电力 期货属于能源期货，而期货及其期权的定价直接影响到各参与方的收益，因此各 学者也是通过各种方法对电力衍生品的价格进行研究，以期实现合理化。关于金 融衍生产品的定价是相对比较复杂的，期间也基本上采用各种模型来进行定价。 但是金融产品的变化是富有波动性的，只能观察其呈现出来的特征规律。综合各 国的学者关于电力金融衍生产品的定价，可以得到如下结果，见表1 3 。 硕士学位论文 纵观对世界各国电力市场的改革的描述，其发展过程仅仅经历了2 0 几年的旅 程，但是在成果的取得方面却是显著的。电力市场虽然在放开管制的时间也就是 短短2 0 来年时间，但是其所起到的影响力是重大的。在条件成熟的情况下，各国 开展的电力市场改革也为其他国奠定了基础；而其在改革的过程中出现的危机及 问题也可以成为其他国家进行电力市场改革的重要依据。因此在阅读学者对电力 市场问题探讨的文献基础上，选择北欧电力市场作为研究客体，并且主要研究北 欧电力期货市场的运行状况，同时针对中国目前电力市场的交易规则，在发电侧 引入竞争的机制下，探讨发电侧发电企业如何确定自身的价格策略，在市场中获 得更多的利益支持。中国的电力运行市场也在积极的进行规划调整，为了实现资 源效应的最大化，在不久的将来，也会采取更符合市场发展需要的措施，应对市 场挑战，从而保障社会经济稳定，电力市场有效运行，为整个国民谋求更高福利。 电力市场价格风险及避险策略研究 i 3 研究思路和内容 1 3 1 研究思路 本文旨在通过验证北欧电力期货市场运行是否正常的基础上，通过计算套期 保值交易中最重要的一个数值一一套期保值率! 主要采用了目前各种比较常用的 方法进行计算，分析比较结果的优越性。在此基础上，鉴于中国目前的电力交易 体系，对发电企业就引入竞争后如何进行价格确定的问题进行研究，从而得到一 些改革方面的政策建议，本文的研究技术路线见图1 1 。 研究背景及意义 上 相关文献综述 + 电力市场运行效率及价格预测套期保值 电力衍生品定价 i 1 0 基础理论分析 i 1 l 电力市场价格风险分析 i 、，上 i 格兰杰因果检验 a d f 检验 协整分析e c m 模型 脉冲响应方差分解 ii 上 套期保值比率计算 i 上 o l s 模型e c m 模型 e c m g a r c h 模型 i 电力现货价格预测 发电企业博弈定价及风险规避研究 研究结论 图1 i 研究技术路线图 8 - 硕士学位论文 1 3 2 研究内容 根据本文研究目的，本文的研究内容主要包括如下： 第1 章主要介绍本文研究背景及意义，并将国内外对电力期货研究的文献进 行综述，了解世界各国对电力市场改革的进程。并针对国内电力交易体系，提出 将来可以尝试改革的地方。 第2 章主要分析了电力市场的基本情况，电价风险的来源，并且阐述电力期 货和现货价格两者之间的理论关系，同时对如何利用电力期货套期保值相关理论 进行描述，期货交易产生的时间比较早，期货与现货的关系经常呈现了某种运行 规律，把握两者的关系，有利于强化对期货品种的理解。发电企业也可以清晰的 了解电价风险变化的过程，对其采取合理的措施有指导作用。 第3 章实证研究分析电力价格的风险，主要探讨北欧电力市场期货价格与现 货价格的关联性，主要采取格兰杰因果检验，a d f 检验，协整分析，向量自回归， 脉冲响应函数以及方差分解来刻画两者关系，检验电力期货市场运行效率。一种 新的电力交易模式的出现到其成熟必然是需要经过实践和时间的运转，北欧电力 交易市场在形成后的二十多年时间里也是经历了各种变革，最后实现了一体化的 交易模式，保障该区域的供电，对该区域各国的经济稳定起着辅助作用。 第4 章是居于电力期货市场运行有效的基础展开的，主要是对电力期货的套 期保值比率进行计算，采用3 种方法比较套保效果。同时利用历史价格模拟法来 预测现货市场电力价格，做相关分析。由于市场中电力行业的各参与者所获得的 信息不全面，不对称，各自对电力价格的走势不统一，存在较多分歧，因此对电 价的预测自然是其核心，以便根据负荷需求安排生产，销售，提高经济收益。 第5 章主要研究在解除电力价格管制的机制下，市场如何运行。主要采用博 弈论来研究发电侧在解除管制情况下，如何制定自己的竞价策略，实现利润最大。 而政府作为市场监督者，又如何制定相关的政策来保证电力市场有效进行。发电 企业通过竞价规则制定上网策略，同时在竞价过程中又要不断的进行策略调整， 保证自己的利益，其变化的过程存在着差异性。 最后为结论部分。主要对本文内容加以总结，并指出下一步研究方向与建议。 电力市场价格风险及避险策略研究 第2 章电力市场价格理论及避险原理分析 2 1 电力市场介绍及价格风险分析 2 1 1 电力市场介绍 狭义的电力市场一般是指发电市场、输配电市场、用电市场、电建市场等。 广义的电力市场可以根据商品的市场属性和电力商品的特殊性加以说明，电力市 场是电力供方和需方分别以利润最大化和成本最小化为目标，按照相关的规则进 行运行，是有组织的一种电力交易体系。 电力市场是根据市场的供需定理展开的，是市场的买卖双方按照市场的形态 进行交易，最终形成的交易。电力市场力求采用经济平等的手段，引导市场的正 确发展，创造良好的交易机制，使价格符合市场的基本形态，整体上保证其正常 运行，促进电力行业供方和需求方的稳定。电价是电力市场中各参与方最关注的 内容，在不同的电力工业发展阶段，电价制定的原则也是有所差异的。定价原则 是否合理是影响电力改革成败的关键因素，美国加州在进行电力市场改革时，因 为管死了销售电价而放开发电批发电价，导致供不应求，电价猛烈上升，最终造 成电网公司倒闭，造成严重损失。 此外，电力市场建设的目标是通过引入竞争机制，使电价机制合理化，实现 资源的优化配置，使电力行业的发展与国家的宏观经济相辅相成。因此完善电力 交易相关法律，制定合理的交易机制都是至关重要的。而政府在规范电力市场中 则起着不可忽视的重要，国家必须根据国情适度稳妥的对电力行业进行改革，实 现整个社会福利的最大化。 2 1 2 电力市场运营模式 目前电力市场的运营模式按市场的垄断水平主要可以分为四大类，而不同的 国家类型对电力行业的运营模式方面也具有显著的差异。对于市场化改革比较先 进的国家，可能采取各个环节完全放开的模式，以便彻底引入完全竞争；但对于 经济体制比较垂直化的国家，其运营模式可能直接采取完全垄断的模式，政府作 为电力部门的控制者，电力行业的四大市场都是受控制的。目前在全世界电力市 场的运营模式主要包括垂直垄断模式、发电竞争上网模式、完全竞争模式和零售 竞争模式。 ( 1 ) 垂直垄断模式：发电，输电，配电和售电环节全部由电力公司负责，这种 模式的优点在于电力公司可以完全控制各个环节，在经济发展的不同阶段，能够 起到不同的推动作用。但是这种模式由于属于完全垄断模式，不利于实现资源的 优化配置，经济效率不高。 硕士学位论文 ( 2 ) 发电竞争上网模式：这种模式是为了解决市场垄断问题应运而生的，其主 要是在发电环节引入竞争，由不同发电商进行竞争，形成发电价格和发电量之间 的合理配置，实现资源优化配置功能。但是在输电，配电和售电环节仍由电网公 司单独控制。 ( 3 ) 完全竞争模式：这种运营模式下，发电，输电和配电环节完全分开，形成 独立核算公司，并开展完全竞争。供电公司直接向发电企业购电并且进行销售， 并且在区域范围内形成垄断性销售格局。 ( 4 ) 零售竞争模式：这种运营模式在各个环节都完全放开，标志市场运行已经 相当成熟，用户在供电公司的选择上具有完全的自主权，整个电力市场的流动性 极强，效率也非常显著。 2 1 3 电力价格的定价理论分析及风险来源 价格风险一般包括两种情况：第一是由于基础资产价格变动导致衍生工具价 格变动而引起的风险；第二种情况是指物品市场价格发生变动的风险。在北欧等 国比较成熟的电力市场，存在电力衍生产品，而现货市场电价也是每时每刻都在