第2章 电力市场的基本理论.doc

电力市场运行与控制第2章 电力市场的基本理论微观经济学基础博弈论最优化理论与方法风险理论2.1微观经济学基础经济学大致可分为微观经济学和宏观经济学两大部分。宏观经济分析是以整个国民经济的活动作为研究对象，分析一个国家的国民生产总值和国民收入的变动及其与社会就业、经济周期波动、通货膨胀、经济增长、财政和金融等之间的关系。微观经济分析是宏观经济分析的前提。它采取个量分析方法，分析单个经济单位（例如单个企业、单个消费者）的经济活动，单个市场的价格和供求变动等。2.1.1 需求、供给和市场价格一、需求（Demand）1、需求的定义在经济学意义上，需求是指人们在一定时期内愿意并能够购买的某种商品的数量。它是购买欲望和购买能力的统一体。需求可分为个人需求和社会需求（市场需求）。需求可分为直接需求和派生需求，如对空调机的需求增加，就会导致对压缩机、制冷剂及电力需求的增加。2、影响需求的因素（1）非常复杂（2）经济因素商品自身的价格和购买者的货币收入水平其他相关商品或劳务的价格商品之间的关系可以分为替代品和互补品两种类型。在替代关系的情况下，一种商品或劳务的价格变动，会引起其替代晶的需求同方向变动。比如，航空运输价格的上升，会导致铁路和公路运输需求的扩大。在互补关系的情况下，一种商品的价格变动则会引起另一种作为补充品的需求按反方向变动。比如，电价下跌时，家用电器的需求会伴随增加。（3）非经济因素包括政治、法律、宗教、风俗习惯等。消费者爱好或偏好消费者对未来的预期社会人口状况等3、需求与价格之间的关系把其他因素都当作给定条件时，需求函数可表述为：式中：Qd为需求量；为价格。（1）需求曲线：需求曲线一般向右下方倾斜，它表明需求量随商品本身价格的上升而减少，随商品本身价格的下降而增加。（2）需求定理（需求规律）：价格变动会引起需求量的反方向变动原因：第一，收入效应。即价格的变动意味着人们的货币收入和支付能力变动，其方向是相反的。在某种产品价格降低而其他商品价格维持不变时，人们的实际收入相应地得到提高，从而需求量会增加。第二，替代效应。例如，某商品价格上升时，假定其他商品价格不变，人们就会购买价格较低的其他替代商品，从而使该商品的需求下降。（3）需求变动需求的变动可以分为需求量的变动和需求的变动两种。需求量的变动是需求量随价格的变动而变动，表现为在同一需求曲线上点的移动。需求的变动是商品本身价格未变，而消费者的收入水平、相关商品的价格、消费者的偏好等其他因素发生变动，表现为需求曲线的平行移动。当商品本身价格以外的其他因素发生变化时，会引起需求曲线的整体移动，需求曲线向右方移动表明需求增加，向左方移动表明需求减少。（4）需求的价格弹性（弹性，Elasticity）也称为需求弹性，是指需求量对商品自身价格变动的反应程度。需求价格弹性系数Ed就是需求量变动的百分数与价格变动的百分数的比值。式中：Qd和Qd分别表示需求量及其变动量，和表示商品自身价格及其变动量Es一般小于0。|Ed|1：需求富有价格弹性降价造成的损失会超过需求量扩大而带来的收益，从而使总收益减少；0|Ed|1，称为供给富于弹性；s，称供给完全富于弹性，此时在某一特定价格下，厂商愿意提供任意数量的产品，而价格只要降低一点点，供给量就会骤然降至零；Es1，称为供给单元特性；Es1，称为供给缺乏特性；Es0，称为供给完全缺乏特性，此时无论价格如何变化，供给量将始终不变。影响供给价格弹性的因素主要有：进入或退出市场的难易程度、所考察的供给者商品类别的大小、时间长短、产量大小等。三、电的需求与供给电的需求是指在特定的时期内，在不同的电价水平下，用户想要并能够获得的电力和电量。电的需求具有普遍性、时间性、规律性的特征。电的需求量通常以用电量、用电容量或最大需量来表示。按客户用电报装期的长短因素这一标志来划分，客户的用电容量通常分为近期用电容量和远期用电容量。近期用电容量即为建立供用电关系时，双方签订供用电合同的容量，是电力市场近期交易的依据，称之为现实电力需求；远期用电容量作为设计供电设施时的预留能力和电网规划的参考依据，是电力市场的远期交易量，所以称之为潜在电力需求。按照用电需求的类别可以将客户的用电容量分为工业用电容量、商业用电容量、居民用电容量、农业用电容量等；根据执照用电需求的时间点，又可划分为峰荷容量、低谷容量、腰荷容量。影响电力需求的主要因素有如下几个方面：（1）电价对需求的影响；一般来说，在其他条件不变的情况下，用电客户对电及其服务的需求量和它们的价格呈相反方向变化。（2）电力投资对电力需求的影响；（3）城乡居民生活质量的提高对电力需求的影响；（4）替代能源对电力需求的影响；（5）需求侧管理对电力需求的影响；（6）新经济对电力需求的影响；四、市场机制及价格的决定1、均衡价格需求价格是指消费者对一定数量商品所愿意支付的价格供给价格是指生产者为提供一定数量商品所愿意接受的价格。均衡价格（Equilibrium Price）是指某种商品的需求与供给达到均衡时的价格，也就是这种商品的市场需求曲线与市场供给曲线相交时的价格。均衡价格反映了商品的价值。均衡价格的形成即是价格决定的过程，它是经过市场供求的自发调节而形成的。供需均衡与价格的确定：曲线S表示供给曲线，曲线D表示需求曲线。曲线S和曲线D的交点e相对应的价格e就是均衡价格，或者叫市场出清价格。市场机制：是指在一个自由市场里能使价格得以变化一直达到出清（即供给量与需求量相等）的趋势。市场价格有趋于均衡的倾向均衡是市场经济中的一个必然趋势。所谓市场机制正是指通过市场价格的变化使供给与需求达到均衡的一种趋势，它像一只“看不见的手”指挥着人们的经济活动。均衡价格就是供求一致时的市场价格，此时的交易量就叫均衡产量或销售量。供求定律：需求大于供给，价格将会上升；需求小于供给，价格将会下降。市场供给将围绕均衡价格上下波动而调节，使市场的无规律性的自动调节呈现规律性。2、电力市场均衡分析局部均衡分析法：假定市场供求中的任意一方不变，分析另一方的变动对市场均衡价格的影响的方法。电力市场均衡是指市场中电力供给与电力需求的暂态平衡。电力市场的均衡要求电力供应与电力需求实时保持动态平衡，即需电量=供电量=发电量-厂用电量-供电线损2.1.2 短期生产成本企业从事生产与经营的目的是为了能从销售产品中获取收入与成本之间的差额，即利润，并力图使利润最大化。边际生产力递减规律（又称为边际报酬递减规律）：在技术给定和其他要素投入不变的情况下，连续增加某单位某一种要素所带来的产量的增量迟早会出现下降（即使开始阶段可能会上升）。从边际生产力递减规律可知，在其他条件不变的情况下，要素投入越多，产出不一定越大，并不是任何投入都能带来最大的产出。当生产规模达到一定程度后，进一步享受规模经济的优势就越来越困难。通过对边际生产力递减规律的了解，生产厂商可以制定出合理的投入策略。成本（cost）是指为了达成某种目的或获得某种商品所付出的代价。短期成本（Short range cost）一般不考虑设备的投资，仅考虑劳动或产量的大小。长期成本则要考虑投资及劳动两个要素。一、总成本总成本（cT）由两个因素组成：（1）固定成本（cF）固定成本（Fixed cost）是指厂商在短期内无法改变的那些固定投入带来的成本，主要包括购置机器设备和厂房的费用（租用厂房和设备的租金）、贷款利息、折旧费、财产税、管理人员工资及劳保福利、各种保险金等。无论企业生产的产出水平如何，固定成本均由企业承担。包括维持厂房的费用、保险费和少量雇员的工资费用。无论企业生产多少产品这些费用均不发生变化，即使产出为0企业也要支付。固定成本只有在企业完全倒闭时才会没有。（2）可变成本（cV）变动成本（Variable cost）是指厂商在短期内可以改变的那些可变投入带来的成本，通常包括原材料和燃料的费用、工人工资、水电费、销货佣金等。它根据产出水平的变化而变化。包括工资和原材料的费用。这些费用随产出的增加而增加。总成本是固定成本及可变成本的总和。二、边际成本（Marginal cost）边际成本是指生产者每增加或减少一个单位产品而使总成本变动的数值。边际成本（cM）也称为增量成本，是由多生产额外的一单位产出而引起的成本的增加。由于固定成本不随企业产出水平的变化而变化，因此，边际成本就是每增加额外的1单位产出所引起的可变成本的增加量。因此，可以将边际成本写成：边际成本表明企业要增加多少成本才能增加1单位的产出。例如，产量由2增至3的边际成本是20美元，因为企业的可变成本由78美元增至98美元。三、平均成本平均成本（cA）是单位产出的成本。平均总成本（cAT）是每单位产品的生产成本，是企业的总成本除以其产出水平，即cTQ通过比较平均总成本和产品的价格，可以确定生产是否有利可图。平均总成本有两个组成要素：（1）平均固定成本（cAF）：是固定成本除以产出水平的结果，即cFQ。因为固定成本不变，平均固定成本随产出的增加而递减。（2）平均可变成本（cAv）：是可变成本除以产出水平的结果，即cVQ。四、机会成本机会成本（Opportunity cost）是指把一定的资源用于生产某种产品时而不得不放弃的生产另一种产品的价值。机会成本是在若干备选方案中选定某一方案而放弃另一方案所丧失的潜在的收益。机会成本通常并不是实际发生的成本，而是在选择资源用途时所产生的观念上的成本。这种观念上的成本，不仅影响厂商的决策，也会影响个人的决策及行为。2.1.3 市场类型一、市场类型1、买方和卖方市场中独立的经济单位可以按功能分成两大类：买方和卖方。买方包括购买物品和服务的消费者，以及购买劳动力、资金和原材料用于生产商品和提供服务的厂商。卖方包括出售商品和服务的厂商、出卖劳动力的工人，以及向厂商出租土地或出售矿物资源的资源拥有者。买方和卖方同时相互作用，形成市场。2、市场市场是相互作用、使交换成为可能的买方和卖方的集合。市场是经济活动的中心。决定市场结构的因素主要有两个：市场上卖者和买者的数量及产品的特性。市场又分为完全竞争市场、具有市场力的竞争市场和非竞争市场。市场结构和类型决定了企业是价格的决定者还是价格的接受者。一个完全竞争市场拥有许多买者和卖者，没有一个买者或卖者对价格有显著的影响力，因此，企业是价格的接受者。具有市场力的竞争市场通常意味着市场中某些企业具有较强的影响价格的能力，可以被看作是价格的决定者，这些企业被认为具有市场力。3、市场力市场力是指企业在不失去全部市场份额的前提下提价的能力。具有市场力的企业面临向下倾斜的需求曲线。只有当存在比较强的市场进入壁垒时，市场中的厂商才能拥有比较高的市场力。市场的强进入壁垒包括以下主要因素：规模经济、政府设置的壁垒、要素（如原材料）壁垒、晶牌效应等。具有市场力的竞争市场有时也被称为垄断竞争市场或寡头竞争市场，需要用博弈论等进行竞争决策。发电侧市场一般属于这类市场。4、非竞争市场非竞争市场是指纯垄断市场，这种市场比较少见，其定价及经营受政府监管。电网的经营一般属于这种形式。完全垄断（Monopoly）市场的基本条件：（1）规模经济；（2）专利或特许权；（3）对资源的控制。二、完全竞争市场的市场价格在一个完全竞争（perfect competition）的市场中，一种商品的卖方和买方都足够多，以至没有单独一个卖方或买方能影响该商品的价格。价格由供给和需求的市场力量决定，称为该产品的边际价格。完全竞争市场的必备条件：（1）大量买者和卖者；（2）资源完全自由流动；（3）同质产品；（4）信息充分。三、非竞争市场非竞争市场有卖方垄断（简称垄断）和买方垄断出现。垄断就是市场中只有一个卖方，但有许多买方；而反过来买方垄断，即市场中有许多卖方但只有唯一的买方。垄断者会利用能控制价格的有利条件，追求自身的利润最大化。一般地说，与完全竞争的产量和价格相比，垄断者的产量较低而价格较高。这就意味着垄断造成了一种社会成本，因为它使得只有较少的消费者买到这种产品，而买到产品的消费者又要付出较高的价格。平均收益是指卖出每单位产品所得到的价格。边际收益，即1单位产量变化引起的收益变化。例：某厂商面对的需求曲线为：=6-Q卖出的数量从1单位增加到2单位时，总收益从5美元增加到8美元，因此边际收益为3美元。当卖出的数量从2单位增加至3单位时，边际收益下降到1美元。当卖出数量从3单位增至4单位时，边际收益变为负值。边际收益为正时，总收益随销量增加，但当边际收益为负时，总收益递减。四、具有市场力的竞争市场纯粹的垄断是很少见的，但在许多市场中，常常会只有少数几个相互竞争的厂商，通常被称为寡头竞争。这些市场中的厂商之间的相互作用很复杂，并且常常带有策略博弈。垄断势力和买方垄断势力是市场势力的两种形式。垄断势力通常也被称为市场势力或市场力。市场力即一个卖方或一个买方影响一种物品价格的能力。对完全竞争厂商，价格等于边际成本；而对有垄断势力的厂商，价格大于边际成本。测定垄断势力的一个自然的方法是计算利润最大化价格超过边际成本的程度，即价格减去边际成本再除以价格的加价率。这种测定垄断势力的方法是由经济学家阿巴勒纳1934年首先使用的，并被称为勒纳的垄断势力度，用公式表示为式中：L为勒纳的垄断势力度；为价格；cM为边际成本。勒纳指数的值总是在01之间。对一个完全竞争厂商来讲，=cM，从而L=0。L越大，垄断力度越大。有一定的垄断势力并不一定意味着高利润。利润取决于相对于价格的平均成本水平。例如，厂商A可以比厂商B有更大的垄断势力，但由于它的平均成本要高得多，它的利润可能反而会较低。五、电力市场结构分析从世界各国电力工业的发展来看，总的趋势是朝着完全竞争的市场结构发展。1、电力经营模式在不同的电力管理体制下，电力经营模式大体上可以分为四种：（1）垄断模式集发电、输电、配电为一体，进行统一垄断经营。为限制垄断利润，国家通过法律法规手段对电价实行管制。（2）发电竞争模式厂网分开、竞价上网，输电和配电仍然是垄断经营。（3）趸售竞争模式发电竞争，输电网开放（但配电网仍然垄断经营），大用户获得选择权，其核心是输电网开放。发电企业公平竞争、竞价上网，允许电力大用户直接从发电企业购买低价的电力，通过统一电网或互联电网予以转运。（4）零售竞争模式发电竞争，输电网和配电网开放，所有用户均获得选择权，其核心是配电侧电力市场全面开放。2、完全竞争电力市场的条件要实行配电网开放的电力市场，必须具备如下条件：供需关系得到充分缓和并且供过于求；电网有运营方式上的灵活性，能够适应运营条件的改变而引起的潮流变化；定价机制要有较高的透明度。信息技术先进、市场信息畅通、生产者与消费者对市场信息能充分了解；有一套科学、合理的电力市场的法规和技术手段；政府予以全力的支持。3、建立完全竞争电力市场的阻力当前影响电力企业竞争战略的因素主要有以下几个方面：（1）传统观念因素；（2）价格体系与价格结构因素；（3）市场规模与市场规则因素；（4）电力供应安全稳定因素。2.1.4 市场效率在经济上，通常用消费者剩余测度消费者从竞争市场获得的总净效益，用生产者剩余测度生产者获得的总净效益。二者之和就是市场产生的社会效益。市场产生的社会效益愈大，则市场效率愈高。一、消费者剩余对于某些消费行来说，商品价值超过市场价格；如若必须，他们愿意支付更高的价格。消费者剩余是消费者获得的超过购买商品支付的总效益或总价值。例如，假设市场价格为每单位5美元，某些消费者可能对该商品评价很高，愿意支付更高的价格。例如消费者A愿意为此物品支付10美元，由于市场价格仅为5美元，他享受到5美元净效益；消费者B愿意支付7美元，因而享有2美元净效益；消费者C对该商品的评价恰好等于市场价格5美元，消费者C的净效益为0。就消费者总体来看，消费者剩余等于需求曲线与市场价格之间的面积（图中深色阴影区域）。由于消费者剩余测度消费者总的净效益，通过计算消费者剩余变化可以测度政府干预给消费者带来的损益。二、生产者剩余某些生产者以正好等于市场价格的成本生产若干单位产品。但是，另一些生产者的成本可能低于市场价格，即使市场价格下跌，他们仍愿意继续生产和销售。因此，生产者从销售这些产品中享受到的效益也是一种剩余。就单位产品来看，这个剩余是生产者接受的市场价格与边际生产成本之间的差额。从市场整体来看，生产者剩余是位于供给曲线上方直至市场价格的区域（图中供给曲线与市场价格之间的浅色阴影的面积），这是低成本生产者按市价出售产品获得的效益。消费者和生产者剩余之和为总社会效益，可用来测度竞争市场的效率。2.2 博弈论博弈论（game theory）一种处理竞争与合作问题的数学决策方法。研究竞争中参加者为争取最大利益应当如何做出决策的数学方法。根据信息分析及能力判断，研究多决策主体之间行为相互作用及其相互平衡，以使收益或效用最大化的一种对策理论。博弈即一些个人或组织，面对一定的环境条件，在一定规则下，同时或先后，一次或多次，从各自允许选择的行为或策略中进行选择并加以实施，并从中各自取得相应结果得益的过程。2.2.1 博弈论的分类博弈问题有多种不同的分类方法，相应的求解方法也有所不同。一、非协作博弈和协作博弈按参与者互相联合（或协作）与否将博弈问题分为“非协作博弈”（Non-Cooperative，or Strategic game）和“协作博弈”（Coalition，or Cooperative game）。合作博弈和非合作博弈的区别在于相互发生作用的当事人之间有没有一个具有约束力的协议，如果有，就是合作博弈，如果没有，就是非合作博弈。1、非协作博弈理论非协作博弈是指参与者互相独立（不协作），各自争取自身最大利益的博弈。它广泛采用纳什（Nash）均衡点概念来求解。在纳什均衡点上，如果某一个人的策略变化而其他人的策略保持不变，会导致这个人的获利减少。非协作博弈是研究少数制造商操控市场的若干标准型问题的理论基础，对于研究市场力有重大意义。非协作博弈中有2个最经典的问题，即古诺（Cournot）模型及伯特兰德（Bertrand）模型。古诺模型讨论2个生产商生产同一种产品，每个厂商必须在不知另一厂商决策的情况下决定自己的产品数量以使获利最大。已知产品的市场价格是2个生产商总产量的函数，且是下降型的需求函数（产量越多，市场价格越低）。伯特兰德模型讨论2个生产同一产品的厂商要求各自独立选择商品的价格，以使获利最大。2、协作博弈理论“协作博弈”理论一般是指若干参与者结成联合体（coalition），共同协作争取联合体的最大利益，再进行利益内部分配的博弈。有关方法称为联合的或协作的博弈方法。其难度较大，大量地用于投标和分配问题，并已在电力市场中发电竞争、用户投标、输电与转运决策及相应成本分配以及研究市场力中得到了进一步开发和应用。另外，对同一问题，参与者如采用协作博弈一般可以获得比采用不协作博弈更大的收益，从而可具有更大的市场力。二、“零和”和“非零和”博弈按参与者获利之和的特性划分为“零和”和“非零和”问题。“零和”问题中，一个参与者的获利直接（严格地）等于另一参与者的损失。在“非零和”问题中，参与者的获利和损失则不必相等，即其代数和不必为0。这是更大量的博弈问题，对这类问题可采用上述纳什均衡点以及相应方法求解。纳什均衡点的概念及求解方法已成为博弈学中最重要的工具。三、“静态”与“动态”博弈从行为的时间序列性，博弈论进一步分为静态博弈、动态博弈两类：静态博弈是指在博弈中，参与人同时选择或虽非同时选择但后行动者并不知道先行动者采取了什么具体行动；动态博弈是指在博弈中，参与人的行动有先后顺序，且后行动者能够观察到先行动者所选择的行动。按照参与人对其他参与人的了解程度分为完全信息博弈和不完全信息博弈。完全博弈是指在博弈过程中，每一位参与人对其他参与人的特征、策略空间及收益函数有准确的信息。 不完全信息博弈是指如果参与人对其他参与人的特征、策略空间及收益函数信息了解的不够准确、或者不是对所有参与人的特征、策略空间及收益函数都有准确的信息，在这种情况下进行的博弈就是不完全信息博弈。目前经济学家们现在所谈的博弈论一般是指非合作博弈，由于合作博弈论比非合作博弈论复杂，在理论上的成熟度远远不如非合作博弈论。非合作博弈又分为：完全信息静态博弈，完全信息动态博弈，不完全信息静态博弈，不完全信息动态博弈。与上述四种博弈相对应的均衡概念为：纳什均衡(Nash equilibrium)，子博弈精炼纳什均衡（subgame perfect Nash equilibrium），贝叶斯纳什均衡(Bayesian Nash equilibrium)，精炼贝叶斯纳什均衡(perfect Bayesian Nash equilibrium)。按“静态”还是“动态”博弈以及对各方信息掌握完整与否分为4大类，即静态的有完整信息的博弈问题；动态的有完整信息的博弈问题；静态的不完整信息的博弈和动态的不完整信息博弈问题。上述每一大类问题还可衍生出进一步问题，如动态博弈中历史信息的完备与否；博弈是否不断重复（repeated）；博弈中是否涉及“恐吓”（threat）或诈骗（collusion）行为；博弈中是否有用非理性的行为来参与博弈，以及解决问题过程中采用的形式是规范形式还是扩展形式等。上述各种因素使实际的博弈问题十分复杂，并使一个实际问题的解由于求解人采用的假定、运用的模型与策略不同而导致不同的解，参与者获利就有很大不同。这就需要在实践中运用人工智能技术及试探法等各种方法不断完善对博弈问题的求解能力。同时，应注意到其他参与方的策略会变化，因此还要使决策有适应性和鲁棒性。2.2.2 博弈论的基本原理与方法“等高线图（contour map）”：代表了一个抽象的山顶。坐标轴1和2分别代表经度和纬度。假设决策者一（DM1）的目标是到达这座山峰的最高点。如果DM1能够沿着经度轴和纬度轴控制其自身的运动，则他可以从这张两维图的任意一点出发，并沿着任意一条向上的路径前往中央的顶峰。如果假定DM1只能够控制1，而另一个决策者DM2控制2。现在DM1的运动轨迹将部分取决于DM2的想法和意愿。然而，无论DM2如何选择（也就是经度轴2上的一个值），DM1对任何2的最佳回答或反应就是沿着这座山的山脊运动，如图所示。这条山脊在技术上可以被描述为一条等高线与一条垂直线在DM2选取的2值上的切线轨迹。在2的位置将山切开而获得这座山的一个三维横截面，这时想尽可能到达高处的DM1将选择这个横截面上的最高点，也就是山脊。这便是曲线R1上的点（代表了DM1对DM2的任意选择的最佳响应）。类似的，决策者2也有其自己的想法（最大化或到达山顶的任务或目标），这能够用大体上与J1不同的另一等高线图J2表示。对于DM2来说，他面临着与DM1相同的考虑，即他能够控制2，但无法控制1，同时他能够创建一个类似的响应曲线R2，作为他对DM1的任意选择的反应。技术上R2是任意1值的水平线与不同等高线的切线轨迹。将上面两图叠加在一起，来看看DM1和DM2的相互作用，如图所示。R1曲线与R2曲线的交叉点，被称为二人非零和博弈的纳什平衡解。两个决策者在这里都有他们自己的目标或目的。由于他们的决策互相影响，因此他们无法到达各自渴望的顶峰。纳什均衡点代表了他们的相互作用的一个可能的解。这个博弈是非零和的，因为两个决策者的目标是不同的，但未必是截然相反的（也就是说你获得了，我不一定就要失去）；它是非合作博弈，因为两个决策者只关注他们自己的目标；它同时又处于平衡状态，因为每个人都能够单方面地执行其自己的选择。因此，如果DM1选择的1值符合均衡点，那么DM2只好选择符合均衡点的2值，反之亦然，否则他将仅仅损害到他自身。这是因为平衡点同时位于两座山的山脊线上。它定性地解释了两个利己主义的决策者在某些但并非所有环境下是如何行动以及相互作用的。例如：美国和苏联在冷战时期的军备竞赛。美国和苏联都希望有安全感并且能够保护自己的国家。平衡的结果便是两国都必须从事于昂贵且持久的军备竞赛。一旦有一方单方面解除武装，它立即便会处于不利地位。因此这种不受欢迎的（从经济学观点而言）平衡必须持续下去。纳什平衡并非总是一个令人满意的解决方案。没有人敢于单方面背离平衡解。军备竞赛（囚徒困境）困境解决方案如图所示。平衡点附近放大修饰简化后的示意图如下：最接近平衡点的蓝色阴影区域便是所谓的“囚徒困境区域”，即军备竞赛困境区域。在这个透镜形状的区域中，由于与纳什点相比，其中的每一点都处于一个更高的海拔上，因此每一点都是对于美国和苏联的一个更好的解点。唯一的问题是要想达到这样一个点需要两个决策者的合作。例如，如果DM2单方面沿着2轴向右移动，希望能够进入这一区域，并因此带来更高的海拔，而DM1并没有通过减少1的值来呼应，则DM2将处于不利地位。在这样一种博弈状况下，为了实现合作你必须通过外部手段来促成它。例如，在冷战期间，美国和苏联签署了SALT（限制战略性武器条约）协议。如果两个决策者决定合作，在蓝色阴影区域内依然有无数的点可供他们选择。那么他们能够就哪些点达成一致呢？显然他们应该避免那些被其他点控制的点（从某种意义上说，这里还存在着对决策者们更加有利的点）。这一因素导致了已知的契约曲线。这是一个点轨迹，即DM1和DM2的等高线之间的切点轨迹。契约曲线意味着如果双方将要签署一份契约或合同，那么他们只需要考虑这一曲线上的点。这是因为在这条曲线上没有一个点受到其他点的控制。换句话说，如果你在这条曲线上的任意一点离开，至少有一方将处于不利地位，并且双方都不会得到提高。下面用经典的“囚徒的困境”问题来说明博弈过程。警察抓住了两个罪犯，但是却缺乏足够的证据指证他们所犯的罪行。如果罪犯中，至少有一人供认犯罪，就能确认罪名成立。为了得到所需的口供，警察将这两名罪犯分别关押，并分别跟他们讲清了他们的处境和面临的选择：如果他们两人都拒不认罪，则他们会被以较轻的妨碍公务罪各判1年徒刑；如果两人中有一人坦白认罪，则坦白者立即释放而另一人将重判5年徒刑；如果两人都坦白认罪，则他们将被各判3年监禁。 如果用-1，-3，-5分别表示罪犯被判刑1年、3年、5年的得益，用0表示罪犯被立即释放的得益，则可以用一个特殊的矩阵将这个博弈表示出来：囚徒2不坦白坦白囚徒1不坦白-1，-1-5，0坦白0，-5-3，-3矩阵中的每个元素都是由两个数字组成的数组，表示所处行列代表的两博弈方所选策略的组合下双方各自的得益，其中第一个数字为囚徒1的得益，第二个数字为囚徒2的得益。囚徒1、囚徒2代表本博弈中的两个博弈方；他们各自都有不坦白和坦白两种可选择的策略因为这两个囚徒被隔离开，因此其中任何一人在选择策略时都不可能知道另一人的选择，可以把他们的决策看作是同时的；各方的利益不仅取决于自己的策略选择，也取决于另一方的对应选择，该博弈共有4种可能的结果。在这些结果中，每个博弈方可能取得的最好得益是0，最坏得益是-5。两博弈方的唯一目标就是要实现自身的最大得益。那么他们该怎样选择策略？其结果又如何呢？每个博弈方选择自己的策略时，虽然无法知道另一方的实际选择，但他却不能忽视另一方的选择对他自己的得益的影响，因此他应该考虑到另一方有两种可能的选择，并分别考虑自己相应的最佳策略。对囚徒1来说，囚徒2有坦白和不坦白两种可能的选择，假设囚徒2选择的是不坦白，则对囚徒1来说不坦白得益为-1，坦白得益为0，他应该选择坦白（注意：囚徒1是根据自身利益最大的原则行事，不会去关心一旦自己坦白，另一方不坦白，另一方会被重判5年徒刑的事实）；假设囚徒2选择的是坦白，则囚徒1不坦白得益为-5，坦白得益为-3，他还是该选择坦白。因此，在本博弈中，无论囚徒2采取何种策略，囚徒1的选择只有一种，即坦白，因为在另一方的两种可能选择的情况下，坦白给自己带来的得益都是较大的。同样的道理，囚徒2的唯一的选择也是坦白。因此，该博弈的最终结果是两博弈方同选择坦白策略，同获得益-3，即都被判3年徒刑。注意：无论是对这两个囚徒总体来讲，还是对他们个人来讲，最佳的结果都不是同时坦白得到（-3，-3），而是都不坦白所得到的（-1，-1），两囚徒决策时都以自己的最大利益为目标，结果是无法实现最大利益甚至较大利益的。这种情况在现实生活中具有相当的普遍性，在市场竞争、环境问题、公共资源开发利用中屡见不鲜。启示：当一个社会中的每个个体都只为自身的利益打算时，即使大家都遵守社会规则，个体的行为是不一定符合集体的或社会的利益的，甚至也不一定真正能实现个体的最佳利益。寡头垄断市场中的博弈和均衡：寡头垄断是很普遍的市场结构形式，如汽车、钢铁、铝业、石油化工、电子设备和计算机等行业。经营一个寡头垄断企业很是复杂，这是因为定价、产量、广告和投资决策都包含重要的策略性考虑。因为只有少数厂商在竞争，各厂商必须考虑他的行为对其对手有什么影响，以及对手大概会如何反应。这就是典型的博弈问题。这些策略考虑可能是复杂的。在做出决策时，各厂商必须权衡他的竞争者的反应，并且知道这些竞争者也会权衡他对他们的决策的反应，更进一步决策，反应，对反应的反应，等等；如此就形成了动态的、不断演进的过程。当一个企业的经营者估计他们的决策的潜在后果时，必须假设他们的竞争对手是像他们一样理性的。然后，他们必须将自己放在竞争对手的位置上考虑竞争者会如何反应。