（电力系统及其自动化专业论文）市场力组态作用下的发电企业报价带研究.pdf

s t u d yo nb i ds t r i po fe l e c t r i c i t ys u p p l i e r o nt h ec o m b i n a t o r i a l e f f e c t so f m a r k e tp o w e ri n d i c e s m a j o r ：e l e c t r i cp o w e rs y s t e ma n di t sa m o m m i o n g r a d u a t e ：y a n gm i a o f e n g a d v i s o r ：l i uj u n y o n g w i t ht h ef a s td e v e l o p m e n to f e l e c t r i c i t ym a r k e t s ，t h ep r o b l e m so f m a r k e tp o w e r f r o mt h em a r k e tp a r t i c i p a n t sb e c o m em o r ea n dm o r ei m p o r t a n t i nt h i sp a p e r ，o nt h e b a s eo fa n a l y s i so nm a n yw a y si nt h ew o r l dt oe v a l u a t em a r k e tp o w e r ，an e w s o l u t i o ni se s t a b l i s h e dt h a tc o n s i d e r i n ga l lk i n d so ff a c t o r sa n dt h em a r k e tp o w e ra n d b i ds t r i po fe l e c t r i c i t ys u p p l i e r si ss t u d i e d t h ep a p e rf i s ti n t r o d u c e st h eb a c k g r o u n do ft h er e f o r mo fe l e c t r i ci n d u s t r yo n t h ew o r l d ，t h er e s t r u c t u r i n go f t h ep o w e ri n d u s t r y ，t h ec a u s e sa n dc u r r e n ts i t u a t i o n s o fc h i n ae l e c t r i c i t ym a r k e t ，t h er e a s o n sa n de f f e c t so fm a r k e tp o w e ri ne l e c t r i c i t y m a r k e t i no r d e rt oa n a l y z et h ep r o b l e mo fm a r k e tp o w e r ，t h i sp a p e rd i s c u s s e st h e c h a r a c t e r i s t i c s ，t h ec o n t e n ta n dt h ei m p r e s s e df a c t o r so fm a r k e tp o w e r ，i nd e t a i l d i f f e r e n tk i n d so fm a r k e tp o w e r si ne l e c t r i c i t ym a r k e ta r ec l a s s i f i e d t h ev i r t u e sa n d d e f e c t so fa l lm e t h o d sa r ed e s c r i b e d b yi n t r o d u c es u p e r v i s eo fm a r k e tp o w e ri nt h e w o r l d ，t h ep a p e rp o i n t so u tt h a th o wt od e a lw i t ht h ep r o b l e m so fm a r k e tp o w e ri s d e f i n i t e l yi m p o r t a n t t h i s p a p e rp r e s e n t s an e wm e t h o dt o e v a l u a t i n g t h em a r k e t p o w e r c o m b i n a t o r i a le f f e c t so fm a r k e tp o w e ri n d i c e s ，t oe v a l u a t et h ee l e c t r i c i t ys u p p l i e r s m a r k e tp o w e rb ya s s e s s i n gm a r k e tp o w e ri n d i c e so fa l lp a r t i c i p a n t so ro n l yo f t h e m s e l v e s a tf i s t ，f r o mt h ev i e w - o fe l e c t r i c i t ys u p p l i e r s ，f i v ei n d i c e sm e t h o d s ( h h i ，d h h i ，m r r ，l e m e r ，m p c ) a r eu s e dt oa n a l y z et h e i rc o m p e t i t i v es t a t u s t h e s ei n d i c e sa r ec l a s s i f i e da se x a n a l y s i sa n dp r e a n a l y s i s d i f f e r e n tm a r k e tp o w e r i n d i c e sr e f l e c td i f f e r e n tf a c t o r s ，a n dt h ec o e f f i c i e n to fm a i nf a c t o rd e c i d e st i l e e f f e c t i v ed e g r e eo ft h i sf a c t o cf r o ms y n t h e t i c a l l ya n a l y s i si nm a n yf a c t o r s ，a n i n t e g r a t e di n d e xi sb r o u 曲tf o r w a r df o rm a r k e tp o w e re v a l u a t i o n ，t h ei n t e g r a t e d m a r k e tp o w e ri n d e xa f f e c tt h e b i dr a n g ew h i c he l e c t r i c i t ys u p p l i e r su s ei tt ob i d r a t i o n a l l y t w os i m p l ye x a m p l e sa r ei l l u s t r a t e d ，f r o mr e s u l t so ft h et w oe x a m p l e sw e k n o wt h a tw es h o u l da n a l y z em a r k e tp o w e ri n m a n yf a c t o r s ，a n dd r a wo u ta c o n s t r u c t i v ec o n c l u s i o nb ym a k i n ga c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n k e y w o r d ：p o w e rm a r k e t ；e l e c t r i c i t ys u p p l i e r ；m a r k e tp o w e r ；m a r k e tp o w e ri n d e x ； b i ds t r i p 四i 大学硕士学位论文( 2 0 0 5 ) 1 绪言 1 1 背景 1 1 1 电力市场概述 电力是特殊的商品，生产、销售、输送和消费同时完成。一直以来，电力 通过非市场形式进行供需之间的交易。上世纪末，随着电子信息技术及电力系 统控制技术的发展，世界上许多国家都开始进行电力市场的改革、探索和实践。 起步较早的美国电力市场是自然形成的，早在7 0 年代佛罗里达州电力联合集团 就有了经济功率交换形式的市场。英国电力市场是8 0 年代通过私有化改造、分 阶段、有指导的形成的。从9 0 年代起，美国和世界各国的电力市场逐渐增多。 目前，世界各国的电力市场各有不同，从运营机构形式上可以分为电力交 换p x 形式和独立系统运行员i s o 形式。 p x 是一种以电网为核心的电力联营机构，也可以称为p o w e r p o o l 。它在发 电领域引入竞争机制，各个电网之间通过电力联营机构可以进行电能交易，但 输配电方面却是垄断交易。在英国( 图1 1 ) 【l 】、新加坡、澳大利亚、新西兰、 南非以及美国的一些州，均采用这种电力交易方式。 图1 1 英国电力工业运营模式 四川大学硕士学位论文( 2 0 0 5 ) i s o 是能够向用户丌放，并提供有偿输供电服务的一种模式。主要作用是 电网运行控制和实时电力市场管理，基本功能包括：实时自动发电控制，网络 安全运行，拥塞管理，机组组合，现货市场，输电和辅助服务市场。采用这种 形式电力市场的有美国加州( 图1 2 ) ”1 和纽约、新英格兰、挪威。 图1 2 加州电力系统的运行模式示意图 我国电力市场化改革的第一阶段是单一购电模式。按照“厂网分开、竟价 上网”的原则，由于电网结构、信息和控制技术的限制，为保证电网安全可靠 运行，市场管理和系统调度在一定时期内由电网公司统一负责，电力市场逐步 由垄断形式向买电型模式转变。区域电力市场初期，厂网分开、竞价上网后， 有条件的地方实现电厂向大用户直接供电，省内输电网逐步对部分大用户或配 电公司开放，但配电网仍不开放，大用户和配电公司与卖电主体之间互相选择， 进行合同和现货交易，配电公司对其营业区的用户仍垄断供电。市场运营模式 由单一购电型逐步过渡到买电型和批发竞争型并存的运营模式。从发展来看， 电力市场化改革会将输电和配售分开，打破电网公司在市场的垄断地位，逐渐 实现大用户直接向电厂购电，出现双边电力交易模式，配电公司独立参与市场 竞争，用户可以直接从发电公司或独立的电力公司买电，市场逐步从批发竞争 四川= 学硕上学位论文( 2 0 0 5 ) 型模式向零售竞争型运营模式过渡。 电力市场化条件下电网和供电企业的对策取向电力市场化改革就是要将电 力生产的发、输、配、售各个环节分开，并在发电和售电环节引入竞争，输电 和配电环节由于输配电网的自然垄断性仍然实行在政府监管下的垄断经营。目 前电力市场以单一购电型模式运营，下一个目标将逐渐转向批发竞争，最终走 向零售竞争模式。在电力市场运营模式转型过程中，电网和供电企业主动适应 市场化改革的要求，是企业发展的对策取向。电网有着极其复杂和重要的调控 与经营功能，电网公司面临的是一个不断变化的、难以满足需求市场和电力可 持续发展的难题供电企业面临的是竞争带来的压力和广大客户日益增长的服务 需求，在某种情况下服务水平的重要性甚至超过价格因素。在电力市场环境下， 服务不仅仅是企业职业道德和精神文明建设问题，而是关系到供电企业生存和 发展的问题。电力需求弹性小，成为社会需要的最基本的服务，人们直接感受 到的就是能否公正、平等和符合需要的服务，即服务公平性。在电力市场中， 市场交易规则是保障公平服务的重要手段，只有通过一定的规则才能形成有序 的经济关系，规范交易双方的经济行为，确保交易顺利进行。因此，电网公司 和供电企业应通过市场规则公平交易电能商品。电力企业与客户之间信息不对 称，电力企业更应当体现出一种坦诚的经营行为，主动向市场作“信息传递”， 尽可能让买卖双方享有同等信息。 电力企业作为一个经营实体有追求利润的本能，其自然垄断性和公益性又 要求以较低的价格和更好的服务质量服务于社会公众，厂网分开要求电网公司 和供电企业要引入新的观念，提供新的服务，根据社会利益需要，对服务和技 术进行更多投入。电力企业应寓服务于经营过程，并以此奠定企业活动的基本 理念和行为准则。要依靠强大的先入优势、规模优势、技术发展以及长期形成 的信誉和满意度，提供优质廉价及客户所需要的服务来满足客户的需求，逐步 完善服务体系，提高管理效率，降低市场交易成本，获取更多的利润，争取更 大的发展空问”1 。 1 1 2 电力市场中市场力问题【4 。8 电力市场改革在全世界的范围内也是崭新的课题，其中许多理论及市场机 四川大学硕十学位论文( 2 0 0 5 ) 制还不够成熟，比如像英国这么早开展电力市场改革的国家，还要对已实行多 年的市场进行重新改革，说明电力市场理论还不是十分完善。在并不十分完善 的市场中，市场力( m a r k e tp o w e r ) 的问题尤其突出。从博弈报价、需求弹性和供 给弹性、市场份额、串通合谋、市场机制设计、输电阻塞、发电公司地理位置、 电力商品的供求关系等方而分析电力市场中市场力产生的可能因素，这些产生 巾场力的因素是相互联系、相互影响的。各种因素涉及了从电力市场机制设计、 电力市场规划到电力市场的实施运营中的几乎所有环节。 在我国现在的电力市场改革进程中，厂网分开、竞价上网是整个电力市场 改革的第一步。在这个关键的阶段，我们首先要建立高效、公平、公开的电力 市场竞争机制。我国电力体制改革的目的就是要充分利用电力市场的合理体制 实现社会福利的最大化。其中公平、公正的实现很关键的一点在于市场参与者 所掌握市场力的程度。这里，市场力可以定义为市场参与方运用某种手段使其 所获得的利益超过在公平竞争下所获得利益的能力。市场力可分为水平市场力 和垂直市场力两种。通过厂网分开、竞价上网再到将来的输配分离可以减少垂 直市场力的发挥。水平市场力指的则是在电力工业市场化改革后，由于机制、 市场条件等等原因而使市场交易中的某个成员利用某种特殊的条件、优势而获 得相对于同类竞争者的超额利润的行为。理想的市场体系能够促使市场参与者 公平、有效地竞争，促使社会效益最大化，消灭行使市场力的行为。但事实上 再完美的设计也会有漏洞，必须通过严格的市场监管措施来监督和缓和行使市 场力的行为和后果。 首先，我们要尽可能地完善我国电力市场运行机制的设计，充分借鉴国外 电力市场的先进经验，积极在我们一些区域电力市场进行试点。在前一阶段六 省份及地区电力市场的试点中，浙江电力市场就制订了一套比较完善成熟的电 力市场运营条例，值得参考。同时，在市场机制、政策的设计上可以适当借鉴 经济学中有关管制的方法，例如充分竞争措施等来合理安排各区域市场内各大 发电公司的市场份额，努力营造一个充分竞争的环境。完善电力交易规则，尤 其是跨区的电力交易，避免类似“二滩事件”的发生。 其次，我们从电源电网规划开始就要认真对待电力市场建设工作，加强电 网建设、电源建设的合理性，合理规划发电公司地理位置，避免由于发电公司 地方垄断而产生的不正常竞争。在电力规划过程中尤其要注意的一点就是要把 四川大学硕士学位论文( 2 0 0 5 ) 电网的安全稳定运行放在首要位置，要在稳定的基础之上来追求运营的经济性。 最近美国和英国发生的停电事故就是这方面的教训。美国和英国事故的一个共 同点就是在电力工业市场化改革后，私有资本介入到电力工业之中，他们过于 追求投资的收益，而没有把整个系统的安全稳定和公众的利益放在首位，结果 不愿对电力基础设旌建设进行大量的投资，导致一些诸如设备老化等危险因素 的产生，进而发生事故。 第三，在市场运营的具体过程之中，要积极运用电价政策、需求侧管理及 等多种监管发电商行为的措施，来调节电力商品的供求关系，使电力商品需求 弹性和供给弹性趋向合理。这其中需要重点监管发电商串通合谋、博弈报价的 行为，对其严加管制，保证市场竞争的公平和公开。同时，也要积极缓解由于 发电商策略报价而产生的输电阻塞。所以在市场规则的制订之中，要提前规定 发生阻塞时交易各方的义务和责任以及阻塞成本的分摊，削减交易的原则等。 运用金融性输电权、区域电价管理和电力交易标签化管理等手段来进行阻塞管 理。我们现阶段的电力市场还很不成熟，在一些地区、一定时间还不具备充分 开展电力市场改革的条件，例如今年夏天南方一些省市拉闸限电现象等一些因 素使得我国电力市场发展还有很多工作要去做。在现阶段的市场监管中，更多 的措施应该属于强制性的措施，要求市场交易各方强制性地去执行。目前主要 是要加强政府干预，因为电力工业的特点是市场进入较难，市场进入所需时间 较长，所以在没有充分竞争的情况下政府干预就越发重要。充分建设各种配套 市场，积极在电力市场中引入金融衍生工具。一些条件较好的地区，在完善现 货市场的同时，要积极建立远期合约市场，建立和发展发电安装容量市场，规 避市场风险。 1 1 3 发电企业报价问题 随着电力市场的建立，发电公司的报价问题日益引起人们的关注。在电力 市场下，发电公司事先申报电力价格、辅助服务价格等信息，电力运营中心根 据各发电公司申报的信息，本着“公平、公正、公开”的原则安排各发电公司 的发电量。如何利用自己掌握的信息合理申报，以获得最大的利润，是发电公 司报价决策所要解决的问题1 9 。 四川大学硕士学位论文( 2 0 0 5 ) 发电侧电力市场以机组的报价作为确定交易计划的主要依据，在确保电网 安全的前提下，实行低价优先发电的原则，系统竞争电价由为满足系统负荷需 求而上网的最后一台机组决定。公平性是指市场主体在市场规则面前的平等， 不搞照顾，也不歧视，一视同仁，但不等于均等，它将按照市场规则确定各发 电企业的发电出力计划。电力市场不仅要保证电网的安全、稳定运行，保证向 用户可靠供电，同时还要考虑能源产业政策、当前的环保政策和公认的一些制 约条件，在这些先决条件下才能实现公平竞争，低价优先。 随着我国电力体制改革不断深入和电力市场不断完善，发电厂商传统的竞 价决策机制将受到冲击，为了最大限度地规避风险、降低成本、增加收益，应 对电力市场变化的不确定性，国内外已有不少文献用博弈论对此问题进行了研 究。事实上，在现实的电力市场中，各发电厂商的报价决策主要考虑3 个因素： 市场的供求状况、电能资源的边际价格、电力市场中其他竞争者的报价策略和 报价策略偏好电厂的成本。其中，电力市场中其他参与竞争的发电厂商的报价 策略和报价策略偏好及市场的供求状况信息是各发电厂商捕获市场商机、获取 利润的关键，也是制定竞价策略的关键。目前，电力市场中普遍采用按统一出 清价进行结算，也有按报价支付的( p a ya sb i d ) ，现有发电厂商的报价策略都 是建立在博弈理论基础上的，对发电厂商的报价策略偏好都没有予以考虑。文 献 1 0 1 3 1 分析了发电厂商多种不同定价方法的价格决策和产量决策的报价策 略。但随着我国电力工业市场化进程的不断加快、大用户的引入以及上网报价 电量的进一步加大，各发电厂商之间的竞争将目趋激烈，报价策略偏好将成为 决策的另一个关键影响因素。 报价是电力市场中的基本行为。根据对市场公平性的分析，并结合近市场 试运行实践，电厂在数据申报中应该注意以下问题”4 1 ： ( 1 1 每天申报的技术数据必须如实反映机组下一交易日的情况，随意变更 会影响到机组上网的机会或出力计划值。如增加可调出力下限，实际上是提高 了机组最低报价；增加最小持续运行时间实际上增加了机组的非灵活性。 ( 2 ) 机组申报的经济数据要是机组运行成本和报价策略的具体体现。报价 曲线的形状也是策略之一( 图l3 ) 。假如有两台机组均已上网，其最高和最低报 价相同，但形状不同，如曲线a 和b ，a 与b 只有两个交点，分别为最高和 最低点。显然当边际电价在最高和最低之间的任一值时，机组b 的出力只要 川i 大学硕士学位论文( 2 0 0 5 ) 大于机组a 的出力。冈此在一个报价空间内，报价形状的不同也影响到了 机组的出力。变换曲线形状可分析出不同的报价策略。 s 船咿 s 沁俨 图13 报价曲线形状对机组出力的影响 ( 3 ) 电厂的报价要在分析当前运行成本的基础上，按照市场规律进行。机 组的收益是电量与电价的统一，在报价中要考虑二者之间的关系，盲目追求高 报价获取高利润的做法是非常危险的。仅追求高报价的结果可能会造成上不了 网，或虽然上了网，但发电量很少。 ( 4 ) 电厂应该对本厂机组成本在市场中所处的位置有清楚的认识，只有知 已知彼，才能根据市场的需求和机组的成本，合理调整报价，争取最佳的机组 运行方式，获取最大利润。 ( 5 ) 电厂的各级管理人员都应注意研究市场，掌握市场的内在规律，分析 影响市场公平性的各种因素，调整本厂各机组的申报数据，避免这些因素影响 机组的出力计划。 ( 6 ) 市场的竞争模式和竞争深度都影响机组的报价策略，1o 的竞争现货电 量市场和5 0 的竞争现货电量市场相比其报价策略就有很大不同。结算规则的 细节也影响机组报价策略，有时需综合考虑机组的期货量的完成进度、期货电 价、预测的现货竞争电价等因素，这样才能确定适当的报价策略。 岫川大学硕士学位论文( 2 0 0 5 ) 1 ，2 市场力问题研究在电力市场中的作用 新电力体制改革的总目标是：打破垄断，引入竞争，提高效率，降低成本， 健全电价机制，优化资源配置，促进电力发展，推进全国联网，构建政府监管 卜的政企分丌、公平竞争、开放有序、健康发展的电力市场体系。 随着电力市场化改革的推进，电力工业发电侧的结构重组，打破了垂直垄 断，发电企业作为自主经营，自负盈亏的独立法人，竞争意识越来越强。但是 电力体制改革在引入了“最小化成本”激励的同时，也使发电商从一个“价格 接受者”( p r i c et a k e r ) 变为可以通过价格策略来影响市场价格的市场参与者， 从而导致资源配置失效。 如何对市场中企业的市场力做出一个定性和定量的判断，这是产业组织理 论和微观经济学长期研究的课题。如果说一般意义上的市场力计算方法和标准 在理论上还存在争议，在实践中也难以操作，那么，在与技术复杂性相适应的 电力市场中市场力的问题就更加复杂。 电力市场的发展必然是从简单到复杂，从保守逐步走向开放的过程。随着 电力市场开放程度的提高( 用户侧开放) ，参与交易的电量比例将逐渐增大。最 终的趋势是：以双边交易为主，p o w e rp o o l 的作用主要是负责电能的实时平衡。 因为电能的生产与消费必须同时完成。所以不管电力市场中主要的交易模式如 何。实时平衡交易( 即竞价上网交易) 都是不可缺少的、最具特色的交易形式。 在竞价过程中，发电公司最关心的是，采取什么样的竞价策略报价时才能获得 最大的利润。因此，对竞价策略的研究成了目前国内外研究电力市场的热点。 关于这方面的文章有很多，并引进了比较新的理论和方法，如博弈论、遗传算 法等等。文献 1 6 对国内外有关投标策略的研究进行了综述。但不管采用什么 样的理论或方法，从经济学的角度看，发电公司在制定竞价策略时首先是考虑 其竞争力的大小。因此，从发电商市场力特性入手研究发电公司的竞价策略是 最基本的、也是很合理的。 市场经济的。个重要问题是规模效应和垄断之间的矛盾。随着我国电力市 场改革的发展，发电市场逐步放开，市场力的出现和滥用严重削弱了改革的成 果。实际上，合理的、高效的监管是电力市场公平、公正和公开的前提。不能 将市场监管简单地理解为防范和处理市场成员违反市场规则的行为。电力市场 监管有其自身的理论与方法，应全面提高监管的有效性和效率。因此电力监管 四j i l 大学硕士学位论文( 2 0 0 5 ) 机构必须采取必要的措施防范市场力，控制市场风险，使企业竞争充满活力， 保证电力市场的公平、有效竞争。本文提出的市场力综合指标的思想方法，有 利于电力监管部门从多方面综合把握电力企业的市场力情况，有效保障电力市 场的正常运营。 13 本文所做的工作 电力市场是电力工业发展的必然趋势，目前欧美一些发达国家已经建立了 比较完善的电力市场，我国也正在一定范围内进行电力市场化改革的试点。基 于市场化条件下的电力市场的市场力，已经有很多先行者做了大量的研究和具 体的实践。特别是在电力市场的管制、发电厂报价方面的理论已经形成体系f r 1 。 而对市场力与发电企业报价联系方面的分析研究目前没有统一认同的有效方 法。一方面，为确保电力市场的有效运行，对电网、电厂的市场力的监管是比 不可少的。另一方面，随着市场的发展，发电侧竞争越来越激烈，对于发电企 业而言，如何在保证监管允许的条件下正确报份也是关系发电企业发展的关键 问题。 鉴于上述要求，并对近年来国内外发表的有关市场力的学术资料以及现有 的电力市场的分析研究的基础上，本文主要做了以下工作： 1 ) 介绍了电力工业改革的基本内容、电力市场的基本结构，我国电力市场 的历程以及电力市场环境下的市场力问题的重要性。 2 ) 详细讨论了电力市场市场力的经济理论基础，市场力包含的内容、特点 以及影响市场力的各种因素、分析控制市场力的各种措旌以及国际上各种市场 力指标的算法。 3 ) 在分析现有多种计算市场里指标的算法优缺点的基础上，提出了一种考 虑多种指标的综合指标算法，该指标综合反陕了影响发电企业市场力的多种因 素，并把该综合指标应用于发电企业的报价研究中，首次提出组态作用下的报 价带概念。 4 ) 在对算例中的发电企业市场力进行多指标测算，在计算分析基础上总结 了综合指标的特点，提出了自己的观点，并对电力市场市场力的分析提出了今 后的工作设想。 旧川大学倾士学位论文( 2 0 0 5 ) 2 市场力原理及其相关理论 2 1 市场力的经济理论l ”】 本节探讨有关市场力的基本经济理论，这是研究电力市场中市场力的理论 基础。 一、竞争模型 1 完全竞争模型的基本假设 产业经济学致力于把现实的市场模型化，并比较它们与竞争性模型的差异。 关于完全竞争的市场，经济学家总是假设它具有以下特征：市场上的买者和卖 者都是价格的接受者、产品是标准化的、进入和推出是自由的、完全的信息和 充分的知识、不存在交易成本不存在外部性。 2 完全竞争模型的成本曲线 经济学中使用的是机会成本的概念。图2 1 解释了基本竞争模型的构成要 素，其中( a ) 是典型公司的情况，( b ) 描述的是市场的情况。 ffrghca ca x c e 匕 毛 夕。夕 么j j o 啦d9 拉臻 公司产出 ( a ) 典型公司 gq 。市场产出 ( b ) 市场 图21 竞争条件下的厂商和市场 短期平均成本曲线( a c ) 和平均变动成本曲线( a v c ) 通常用图2 1 ( a ) 中的倒抛物线表示。它们反映了边际生产率递减的规律：随着越来越多的变动 四川大学硕士学位论文( 2 0 0 5 ) 投入与给定的固定投入相结合，达到某一点之后单位变动投入的产出开始下降。 短期内资本存量是固定的。当产出水平较低时，每单位的产出的变动成本 将很高。随着生产率的提高，每单位产出的变动成本下降。随着产出的进一步 增加，到了某一点后，劳动相对于所用的资本存量开始“拥挤”，随后劳动生产 率开始下降，平均变动成本开始提高。从图2 1 ( a ) 中的有关平均变动成本曲 线的形状可以得到解释。 平均成本是平均变动成本和平均固定成本之和。在较低的产出水平上，资 产的租金成本仅仅被分摊在很少的产出上，平均固定成本非常大。如果产出很 大，平均固定成本就非常小。所以，在产出很大时，平均成本与平均变动成本 接近。 边际成本( m c ) 时每单位产出的变化所导致的成本的变化。在较低的产出 水平上，增加单位产出的成本也较低。随着产出由低到高增加，劳动要素配置 逐步达到资本存量的最有效规模。当产量达到边际生产率的顶峰时，边际成本 丌始上升。 3 竞争厂商的供给决策 为了获得最大的利润，竞争性市场中的公司将根据边际成本等于其价格的 原则选择产出水平。在图2 1 ( a ) 中，市场价格等于时异，如果发电公司的产 量为，则边际成本小于价格。由于增加产出的边际成本小于边际收益，因此 公司增加产出将会增加收益。但是不断地增加产出也将不断增加边际成本当产 出水平使边际成本等于价格时，发电公司及不能再从产出中增加获利。在图2 1 ( a ) 中，产出水平使边际成本等于市场价格日，g l 是公司利润最大化的产出。 个类似的反向考虑是，如果价格是只，公司的生产量超过吼，那么公司就可 以通过降低其产量，使边际成本等于价格而使其利润最大化。无论如何，只要 价格使e ，公司使其利润最大化的产量都是q 。所以( # ，q ) 是公司供给曲 线上的一点。这条供给曲线显示了公司以不同的市场价格进行生产的情况。 有的时候，公司会在短期内通过削减产量而使其利润最大化，或实际上最 大限度地降低损失。在价格低于平均变动成本的情况下，公司不仅要损失固定 成本，还要损失部分平均变动成本。为了避免这一损失，公司就会削减产量， 不让价格下降到最低平均变动成本之下。这种价格决策在图2 1 ( a ) 中由只。代 表。所以，竞争性产业中公司的供给曲线与停产点之上的边际成本曲线重合。 四j i l 大学硕士学位论文( 2 0 0 5 ) 4 竞争性市场中的短期和长期均衡 ( 1 ) 短期竞争均衡。通过加总市场上许多单个公司的供给曲线，我们可以 获得市场的供给曲线。在图2 1 ( b ) 中，短期供给曲线是s l 。短期市场均衡发 生在需求曲线和供给曲线的交点处，短期均衡价格是异，产业的短期均衡产出 是q 。把这一价格和图2 1 ( a ) 中作对照，可以发现在短期均衡中，典型公司 将生产q ，的产出。在图2 1 ( b ) 的均衡点e 1 ，各个公司就每单位销售的产出获 取经济利润。这一情形以在图2 1 ( a ) 中看到。在那里价格量大于每单位产出g 】 的平均成本。注意到平均成本包括公司投资的正常报酬，是生产的机会成本的 一部分，价格与平均成本之差是每单位销售的纯经济利润。但是这种情况下并 不会持续太久。 ( 2 ) 长期竞争均衡。在长期内，新公司有可能进入市场。市场中已进入的 公司发现有利可图的机会，也会增加新的生产能力。均衡点e 提供了一个获取 经济利润的机会，这将会吸引新资本进入市场。随着新资产的进入，已不同价 格生产出来的产出会加入到短期供给曲线中。短期供给益线向右移动，与需求 曲线在右下方相交，实现市场均衡e 。供给的数量增加，短期均衡价格下跌。 这种使供给增加和价格下降的进入过程会持续下去，直到价格逐步下跌到等于 最小的平均成本为止。这就是图2 1 中的只。点。单个公司的长期均衡是g ，。， 产业产出在长期均衡中是q ，。 在长期均衡中，由于单个公司的利润已经最大化，所以没有一家公司愿意 改变其行为。经济利润等于零，对新公司而言没有进入产业的刺激，对产业中 已有的公司而言也没有退出的动力。除非有外部力量驱使成本曲线和需求曲线 移动，否则这一过程讲持续下去。 5 规模经济 公司规模的大小及相应的效率问题，是公共政策所关注的重要议题。如果 随着产出增加，平均成本下降，则称为具有规模经济或规模报酬递增。平均成 本与边际成本的关系，可以作为规模经济是否存在的判断依据。衡量指标是平 均成本与边际成本的比率：s = a c m c ，如果s l ，规模经济存在；若s l ，则 规模经济不存在；若s = l ，则规模报酬不变。 二、垄断与市场力 1 垄断和边际受益的定义 四川大学硕二l 学位论史( 2 0 0 5 ) 垄断区别于竞争性市场的两个特征是：存在唯一的供应者；进入受到阻碍。 前者使垄断者没有竞争的顾虑，后者是垄断者较少考虑潜在竞争者的威胁。 竞争性厂商是价格接受者而垄断厂商是价格的制定者。竞争性企业接受所 给定的价格，调整其产出直到其边际成本等于价格。在竞争性市场中公司的规 模很小，它可以用市场价格卖出所有它想卖的东西。当垄断者生产和销售一个 追加单位的产出时，它必须沿需求曲线下移。在下移的过程中，必然使价格与 原来相比有所下降。边际收益概念反映了这一过程。边际收益是需求量每单位 变化所导致的总收益的变化。边际收益： m r a t r | p + d 竺 p( 2 1 ) q。q 由于追加了一个单位产出的销售要想需求曲线向下移动，所以边际收益小 于价格，也就是说，追加一个单位产出的销售会降低价格，引起单位收益的损 失，而原本它是可以用高价格出售的。 2 垄断厂商的供给决策 垄断者的利润最大化，是通过选择使边际成本等于边际收益的产出水平达 到的。改情况与竞争性公司通过选择边际成本等于价格时的产出水平，从而使 其利润最大化的行为是完全一致的。所不同的地方在于，竞争性公司可以以市 场价格卖掉它所有想卖的东西，而垄断者必须降价才能增加销售。 3 市场力的衡量 市场力即厂商控制市场的能力，定义为厂商是定价高于边际成本的能力。 产业经济学用勒纳指数来描述市场力。勒纳指数的推导过程如下： 不完全竞争厂商将会选择边际成本等于边际收益的产量使利润最大化，即 1 m c = m r = j p ( 1 二) ( 2 - 2 ) s 其中s 使需求的价格弹性。垄断情况下福利损失的根源使垄断者对产出进 行限制导致了价格高于边际成本。勒纳指数就是通过计算价格高于边际成本的 程度，来测量垄断者市场力的大小。结合上式，勒纳指数可以表示为 ( p m c ) 一1 r ， pr 7 由式( 2 3 ) 可知，如果需求量对价格十分敏感，需求的价格弹性很大，式 ( 2 3 ) 右边的数值会很小，价格就会趋向于边际成本，追求利润最大化的垄断 四川i 大学碘l 学位论文( 2 0 0 5 ) 者会把其产量限制了竞争性水平上。另一方面，如果需求的价格弹性很小，垄 断者更会倾向于提高价格。当需求量并不随价格上升而下降很大，追求利润最 大化的垄断者会把具价格提升到边际成本以上。 三、市场力的福利效应 1 消费者剩余 消费者剩余来自消费者的愿意支付与实际支付之问的差额。愿意支付是消 费者被迫支付的最高出价，实际支付是消费者并不需要支付这么多。 2 市场力效应的理论考察 分配和再分配。为了便于对竞争和垄断进行比较，我们假设规模报酬不变， 这样边际成本和平均成本就相同( 规模报酬不是常数也不影响最终结论) 。市场 力的经济效应是扭曲资源分配，把收入从消费者向生产者进行转移和再分配， 并降低社会总福利。如图2 2 所示：如果产业是抑制产出。即让绒 c 结清市场，因此垄断价格较高，其差额尸= 己一只。 该产业中一单位产出的社会成本( 机会成本) 为c 。垄断的情况下，产出 受到限制的程度为a q = q ，- p m 单位。如果消费者只愿意为其支付最低的生产成 本而不愿意为其支付垄断价格，他们将从垄断市场撤出，而把收入支付到其他 产品的消费上去( 总量为c a q ) 。对消费者而言，其他产品会在每单位上产生 比垄断产品更大的效用。产品的价格被垄断者人为抬升之后，消费者对其他产 品的需求上升了。相应地，投入就会转向其他产业。 但是对每单位成本的效应( 机会成本) ，垄断产品往往比其他产品要大，所 以通过限产和提价，垄断者向消费者发出了一个虚假的相对价值信号。从个人 的角度看，消费者对这种虚假的相对价值信号会有最优的反应，就是降低对垄 断产品的消费。这将产生错误的社会资源配置：不是垄断产品生产充足，而使 其他产业生产过多。因此，市场力的存在导致了福利下降和收入再分配效应。 在竞争的条件下，消费者剩余是pa e 。在垄断的条件下，消费者的剩余是 只，a b 。消费者剩余的损失是只艺b e 。这种损失优两部分构成：( 1 ) 只只b e = ( a p 4 绒) 代表收入从消费者向垄断者转移的部分。( 2 ) g b e ( = 专j d 瞪q ) 表示来源于市场力的社会福利的净损失( d w l ) ，是垄断者限产造成的消费者 剩余和生产者剩余的损失之和，是社会总福利损失，反映了偏离竞争性市场给 社会带来的成本”。 四川人学硕士学位论文( 2 0 0 5 ) 价格 0 qq 数量 资源错误配置一( 必) 尸q = 区域( 调匠；收入向垄断者转移= p q = 区域己粥 向其他产业转移的支出= c q = 区域q g 目2 ； 图2 2 市场力的配置和再配置效应 垄断化的成本。在某些情况下，d w l 分析忽视了为行使市场力而发生的策 略性成本。实际上，一个公司可能会追求策略变化以获得市场力地位，如果通 过过度的广告、行使进入阻止行为、游说政府制定有利于自己的政策或法律等， 这些策略行为的花费都降低了社会福利，他们是垄断的成本但并不反映在d w l 分析中。所以垄断利润( a p 绒) 可以看成是对厂商所获取的市场力的一种奖 励。一个企业只有在付出不超过垄断利润的支出( 每个时期) ，才能获得和保持 市场力的地位，才能在竞争中处于有利地位，才能获得超过正常投资的报酬率。 在现实中，不确定性、风险厌恶和策略行为会阻止垄断者把全部垄断利润都转 化为社会成本。因此我们可以把净损失加垄断利润作为垄断的社会成本的最高 限，把净损失作为垄断的社会成本的最低限。垄断势力的福利成本位于净损失 和净损失加垄断利润之间。 四、市场力的收入转移效应 垄断利润向社会成本的转移可以是不完全的。如果收入从消费者转向垄断 者是社会可接受的话，它就不是福利损失，但是它一定是一种市场力效应。经 过多年的累积，这种收入转移可能会从根本上改变社会财富的分配状况。这表 叫川大学硕上学位论文( 2 0 0 5 ) 明，市场力效应会加剧收入分配中的“马太效应”现象，即让富有的进步增 加其财富，贫困的进一步减少财富。这说明市场力会增加社会财富的不均等分 配。 2 2 电力市场中市场力的内容 2 1 1 电网企业的市场力 经营垄断和竞争业务的电力企业利用交叉补贴等形式在竞争性市场使用的 市场力则被称为纵向市场力( v e r t i c a lm a r k e tp o w e r ) 。纵向市场力与电力市场竞 争政策安排有十分密切的关系。其他因素如市场竞争模式，即单一买电市场、 批发市场和零售市场选择也直接决定供给企业数量。因此，对市场力有明显影 响。不同交易制度对市场力的影响已经在美国加州电力危机中得到证实，为了 增加市场竞争的激烈程度，美国加州电力市场原来全部采用现货交易。结果却 产生了市场力滥用的结果。 局部市场力( s p a t i a lm a r k e t p o w e r ) 。由于发电企业和电网企业都能从不同 的节点边际电价中受益，发电企业和电网企业有一种合作维持输电堵塞状况的 激励。由此使原本是竞争性的大市场分成许多个小的容易产生局部市场力的子 市场。纽约州电网在负荷低谷和部分高峰时期是一个大市场，其中有足够多的 发电商竞争，每个发电商的市场份额都较小，不足以操纵市场价格。但是，在 部分高峰期，尤其是夏季，纽约电网往往分成三个互相隔绝的市场。当市场一 分为三时，座落在纽约市及长岛地区的发电厂就不再与全州电网的电厂甚至外 卅i 的电厂竞争 2 ”。 市场竞争政策和制度安排包含十分广泛的内容，市场范围和层次首先影响 市场力，下表2 1 列出了北欧n o r d i c 电力市场及其成员国家市场的关系，在丹 麦没有进入市场前，丹麦电力市场是国家性的。而通过输电线加入跨国电力市 场后，丹麦电力市场就是地区性的。比如，在作为北欧电力市场成员的丹麦电 力市场，e l a s a m 公司的市场份额只有6 ，市场结构是偏向完全竞争的但是， 在独立的丹麦电力市场，e l a s a m 公司的市场份额高达6 1 6 ，属于典型的寡 头垄断市场。 四川大学硕二匕学位论文( 2 0 0 5 ) 表21 主要电力公司在瑞典和n o r d i c 的市场分额( 单位) 。 公司在全国的市场分额在n o r d i c 市场的份额 丹e l a s a m6 1 66 0 麦e l k r a f t3 8 43 8 芬f o r t u m 3 5 9 6 4 兰 p o h j o l a nv o i m a3 0 45 4 挪s t a t k r a f t2 738 9 威o s l oe n e r g i6 6 021 瑞 v a t t t e n f a l l5 2 92 11 s y d k r a f t 1 837 3 血 be r k ie n e r g i1 40 5 6 资料来源：l m sb e r g m m ，ir e g u l a t i o na n dc o m p e t i t i o no nt h e n o d i c p o w e rm a r k e t ，2 0 0 1 ，a v a i l a b l ea th r t p ：w w w g o o g l e t o m 同样，不同的竞争模型设计和选择也会导致不同的市场力。关于电力市场 竞争的伯川德模型认为双寡头垄断竞争就可以使价格均衡到完全竞争的水平， 即完全消除市场力。这对交易量较小的实时市场可能是适用的。古诺模型认为 双寡头垄断的价格比垄断价格低，比完全竞争价格高，这对于中长期合同市场 和辅助服务市场的交易更有解释力。在加州电力危机中。一些发电寡头利用古 诺模型调整产量，以报修的方式撤出一些机组，使其他高成本的机组处在必须 运行的位置( m u s t - - r u n ) ，从而提高市场出清价格，获取暴利。 电网公司的购电费用不仅与竞价模式中机组收益公式有关，而且还与竟价 交易规则有关。具体说，购电费用与合约电量占总需求电量的比例、报价时段 的划分、报价的限价以及报价格式都有关系，从长期来看，还与报价信息披露 原则有很大关系，这是一个非常复杂的问题。对于一个长期存在且完善有序的 竞争市场，主要关心的是它的最终效应如何。可以从报价信息披露原则来分析