從博弈論角度淺談輸配電價改革方案

韓精藝

摘要：時隔多年我國再次啟動電力體制改革，社會各界對這一輪里程碑式的電力改革有著很多期待。“新電改”方案的最終目標(biāo)是完成輸配電價改革，建立電網(wǎng)企業(yè)盈利新模式，本文簡要介紹此次電力改革內(nèi)容，從主從博弈理論角度，提出一種售電商制定價格的方法并進(jìn)行數(shù)值分析。結(jié)果表明：通過提出的主從博弈電價策略，售電商們能夠?qū)崿F(xiàn)利潤最大化，從而得到一種最優(yōu)定價策略。

關(guān)鍵詞：電力體制改革；輸配電價；售電側(cè)；主從博弈

一、引言

2014年12月24日，《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》（以下簡稱“新電改”方案）獲常務(wù)會議原則性通過，其核心內(nèi)容是建立電網(wǎng)企業(yè)盈利新模式，按照政府核定的輸配電價收取過網(wǎng)費。同時，放開配電側(cè)和售電側(cè)的增量部分，允許民間資本進(jìn)入。方案將不拆分電網(wǎng)，調(diào)度也不獨立，其重點是“四放開、一獨立、一加強”，即輸配以外的經(jīng)營性電價放開、售電業(yè)務(wù)放開、增量配電業(yè)務(wù)放開，公益性和調(diào)節(jié)性以外的發(fā)供電計劃放開，交易平臺獨立，加強規(guī)劃。

對電力體制的整體改革方面的理論研究已經(jīng)有很多，單獨研究電改之后售電側(cè)如何發(fā)展的文獻(xiàn)很少，鄭新業(yè)（2016）在分析“新電改”的進(jìn)展和意義之后，提出了下一步輸配電價改革的方向和著力點。朱成章（2015）是在總結(jié)電價改革的歷史和現(xiàn)狀，提出自身對幾點問題的思考。葉澤（2016）是在分析現(xiàn)狀和存在的問題之后，提出相應(yīng)的建議。只有少數(shù)學(xué)者建立模型進(jìn)行分析，代業(yè)明等（2014，2015）從需求側(cè)管理和智能電網(wǎng)的角度出發(fā)，建立博弈模型并討論了售電商如何制定最優(yōu)決策。本文的創(chuàng)新之處，一是從售電側(cè)方面切入，研究售電商如何制定電價策略才能實現(xiàn)收益最大化；二是在代業(yè)明等（2014）中模型的基礎(chǔ)上，建立售電商之間的主從博弈模型分析，并進(jìn)行仿真模擬，最終提出一種各售電商的定價最優(yōu)策略。

二、電力體制改革的相關(guān)解讀

（一）輸配分離

改革首先要做的是輸配分離，按照《電價改革方案》，我國電價改革的長期目標(biāo)為：發(fā)電和售電價格由市場競爭來確定，而輸配電價由政府制定。同時，方案中明確了政府責(zé)任，在很多方面作了具體要求，比如在規(guī)范市場準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)、電力規(guī)劃、科學(xué)監(jiān)管、行政審批等。輸配分離是為打破現(xiàn)行輸配電一體化的壟斷格局，發(fā)揮市場競爭和價格機制對電力供需的調(diào)節(jié)作用。

（二）輸配電價

輸配電價又稱為過網(wǎng)價，指銷售電價中包含的輸配電成本，指電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)提供接入系統(tǒng)、聯(lián)網(wǎng)、電能輸送和銷售服務(wù)的價格總稱，以合理補償成本、確定收益為原則，建立獨立的輸配電價體系。改革的終極目標(biāo)是為了制定合理的輸配電價，充分發(fā)揮電力交易市場的競爭定價作用，引入民間資本參與電力市場投資。

（三）上網(wǎng)電價

不論是風(fēng)力發(fā)電還是煤炭發(fā)電，發(fā)電企業(yè)都需要投入大量的生產(chǎn)成本，而且還有發(fā)電設(shè)備等固定資產(chǎn)的折舊。上網(wǎng)電價是指電網(wǎng)向發(fā)電企業(yè)購買電力時，發(fā)電企業(yè)將電力輸入主網(wǎng)架的電力價格，所以電網(wǎng)支付的電力費用除了能夠抵消生產(chǎn)成本和資產(chǎn)折舊等，發(fā)電企業(yè)還能夠有一定的營業(yè)利潤。

（四）售電側(cè)改革

此輪電力改革意在打破電網(wǎng)企業(yè)對發(fā)電側(cè)和售電側(cè)的雙重壟斷，進(jìn)一步提升電力行業(yè)的效率，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)的競爭力對市場公平定價的重大作用。售電側(cè)的改革，是改變現(xiàn)有的電力銷售模式，打破以往售電側(cè)的壟斷，多個售電公司進(jìn)行公平競爭，充分發(fā)揮市場的定價作用。

根據(jù)文獻(xiàn)[5]中對銷售電價的定義，將售電商購買的電力主要包括三部分：一是上網(wǎng)電價，二是輸配電價，三是售電商的利潤追求，前兩部分對所有的售電商都是一樣的，則電價函數(shù)可以寫成：

p=α+β+r（1）

其中α表示一單位的上網(wǎng)電價，由發(fā)電公司制定；β是政府制定的一單位的輸配電價；r表示售電商每銷售一單位電能夠獲得的利潤。

三、建模分析

電力市場中售電商追求利潤最大化，當(dāng)一個售電商的決策受到了其他售電商策略的影響，并反過來影響到其他零售商們的決策問題，所以在售電商之間建立主從博弈模型并求解。

（一）主從博弈模型

本文模擬的是電力市場中售電商們之間的動態(tài)博弈過程，當(dāng)一個售電商（以下簡稱領(lǐng)先售電商，Leader）的策略受到了另一個售電商（以下簡稱跟隨售電商，F(xiàn)ollower）策略的影響并反過來影響到自身的決策問題，主要用到的是主從博弈模型。領(lǐng)先售電商根據(jù)對成本的控制、利潤的追求以及對跟隨售電商即將制定的電力價格的預(yù)測，制定自身的電價策略。一旦領(lǐng)先售電商發(fā)布價格，則跟隨售電商商會根據(jù)自己對成本利潤、市場行情、先行商公布的電價等因素，制定自身的價格策略，以圖能夠使自身利益最大化。

（二）模型基本假設(shè)

1、用戶及售電商假設(shè)

在一定區(qū)域內(nèi)用戶的數(shù)量固定，且同一用戶無法同時使用多家售電商的電力，售電商希望能夠吸引足夠多的用戶，提高自己的利潤。假定用戶是理性的，并且售電商是每隔一段時間進(jìn)行一次電力報價，則用戶根據(jù)自己的需求和對電力成本的控制能夠做出正確的決策，即選擇電力報價較低的售電商，同時智能電表的使用可以使用戶自主選擇售電商。

本文建立模型進(jìn)行分析的背景是，假設(shè)在一定區(qū)域的電力市場中有兩家售電商共存，他們享受的政府補貼和扶持都是相同，所以可以進(jìn)行公平的電價競爭。

2、用戶的用電量函數(shù)

考慮到用戶可根據(jù)價格和成本控制自主地選擇售電商這一假設(shè)，如果某一次報價時發(fā)現(xiàn)其他售電商的電價更便宜，那么用戶需求將轉(zhuǎn)移。定義E為用電量需求函數(shù)，在經(jīng)濟學(xué)中需求函數(shù)的基礎(chǔ)上，加入體現(xiàn)用戶需求轉(zhuǎn)移的變量，即當(dāng)售電商之間價格有差異Δp時，用電需求從價高的一方轉(zhuǎn)移至價低的一方的總量，具體的函數(shù)形式如下：

E=a+bp+ξ×Δp（2）

其中a和b是需求函數(shù)的參數(shù)；a是電價為零時的電力需求量；b是需求函數(shù)的斜率，其數(shù)值越大，則需求量對價格的彈性就越小，a>0，b≤0；ξ是價差為一單位的轉(zhuǎn)移需求量。

3、售電商的利潤模型

在市場行為中，售電商追求高額利潤回報，利潤等于收入減去成本。定義S為售電商總收入（Sale），由銷售電價和售電總量共同決定，收入函數(shù)為：S=p×E。定義C為售電商的銷售成本（Cost），除去從發(fā)電公司購買電力的費用和過網(wǎng)費，還包括售電商的經(jīng)營成本，比如人力成本、運營資產(chǎn)等，則銷售成本函數(shù)為：C=E×α+β+W。

定義R為利潤函數(shù)，主從售電商i∈L，F(xiàn)的利潤函數(shù)分別如下：

Ri=pi×Ei-Ei×αi+βi-Wi（3）

其中，p表示售電商的銷售電價；E表示電力用戶的電力需求總量；α表示一單位的上網(wǎng)電價；β是政府制定的一單位的輸配電價；W表示售電商的運營成本。

（三）模型建立及求解

建立主從博弈的最優(yōu)化模型，主從售電商i∈L，F(xiàn)的模型如下：

maxRipL，pF=pi-α+β×ai+bipi+ξ×ΔpF-L-Wi（4）

考慮到一階最優(yōu)化條件，均衡求解得最優(yōu)定價策略組合如下：

PL=ML-ξPF2（bL-ξ），PF=2（bL-ξ）MF-ξML4（bL-ξ）（bF-ξ）-ξ2（5）

其中，ML=α+βbL-ξ-aL

MF=α+βbF-ξ-aF ，假定α、β、ξ三個變量對所有零售商都是相同的。

（四）仿真模擬

在仿真模擬的過程中，根據(jù)實際情況設(shè)定參數(shù)，對各售電商電價決策產(chǎn)生影響的因素有：上網(wǎng)電價α、輸配電價β、單位價差導(dǎo)致的需求轉(zhuǎn)移量ξ以及與需求函數(shù)斜率相關(guān)的需求價格彈性等。因篇幅有限，主要輸配電價β的變化對售電商決策的影響，其他影響因素直接分析計量結(jié)果，本文采用的分析軟件為R-3.2.3。

相關(guān)參數(shù)設(shè)定為：α=0～0.5，β=0～0.5，ξ=0～10，aL=10

bL=-2 ，aF=5

bF=-1 ，則：

PL（β）=6β+6.2+5PF（β）12，PF（β）=96β+74.2107（6）

下圖1反映出當(dāng)輸配電價β的數(shù)值在區(qū)間0，0.5中變化時，先行售電商制定的電價比跟隨者售電商高，并且隨著輸配電價β的值的增加，所有售電商制定的電價也逐漸增加。這是因為輸配電價越高，售電商購買電力的成本越高，為了能實現(xiàn)一定的利潤，售電商不得不逐漸增加銷售價格。圖1受β的影響的各零售商電價趨勢圖

上網(wǎng)電價α對售電商定價的影響與輸配電價的影響基本上一致，因為上網(wǎng)電價的高低同樣影響到售電商的成本，所以上網(wǎng)電價越高，售電商制定的電價也越高。但是用戶的用電量會相應(yīng)減少，減少的需求量與電力需求函數(shù)的斜率大小有關(guān)，斜率越小，需求價格彈性越大，每增加一單位電價，電力需求的減少量也會越多。同時當(dāng)單位價差導(dǎo)致的用電需求轉(zhuǎn)移量ξ的數(shù)值在0，10內(nèi)變化時，先行售電商制定的電價高于跟隨售電商制定的電價，并且這兩者制定的電價都隨著ξ增加而逐漸降低。

四、結(jié)論與建議

從輸配電價改革的層面上，本文在分析輸配電價的變化對售電商定價的影響時，發(fā)現(xiàn)輸配電價越高，售電商成本越高，而輸配電價改革之后將由政府定價，所以政府在確定輸配電價改革時，應(yīng)考慮到售電商購電成本和電價增加后用戶的接受能力如何。

從售電側(cè)層面上，本文從售電側(cè)改革的角度出發(fā)，在輸配電價改革的基礎(chǔ)上，通過對售電商如何制定最優(yōu)定價策略進(jìn)行建模研究，發(fā)現(xiàn)售電商可以通過在市場競爭中科學(xué)合理的定價來實現(xiàn)利潤最大化，用戶可以通過智能電表自主選擇電價較低的售電商來有效控制用電成本，如此一來，不僅在降低生活成本的同時保證生活質(zhì)量，還能有助于節(jié)能減排的實現(xiàn)。此外，各售電商在制定各自的電力價格時，需要考慮上網(wǎng)電價、輸配電價、單位價差導(dǎo)致的用戶需求轉(zhuǎn)移量以及電力的需求價格彈性等因素的影響，然后制定各自的利潤最大化策略。（作者單位：上海大學(xué)）

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（下接第89頁）自買圖書館的服務(wù)質(zhì)量。政府自買圖書館是公益性組織，反而往往會因為其非盈利性的性質(zhì)會忽視讀者的需求以及建議。提升讀者的滿意度，政府自買圖書館才能夠獲得社會更高的認(rèn)可，發(fā)揮其服務(wù)的價值。

（五）促進(jìn)圖書館健康持續(xù)發(fā)展

政府自買圖書館績效體系通過對文獻(xiàn)更新速度、科研創(chuàng)新開展、工作效率、圖書館經(jīng)費來源等相關(guān)指標(biāo)來反映政府自買圖書館的發(fā)展?jié)摿?。通過對這些績效指標(biāo)的度量，政府自買圖書館將更加重視圖書館的工作效率和文獻(xiàn)更新速度等建設(shè)，進(jìn)一步增強政府自買圖書館的核心競爭力。政府自買圖書館績效體系的構(gòu)建，可以有效幫助政府自買圖書館在未來能夠更加健康持續(xù)地發(fā)展下去。

五、結(jié)束語

構(gòu)建政府自買圖書館的績效體系，有助于提高政府自買圖書館的整體水平與服務(wù)質(zhì)量，能夠更好地發(fā)揮其功能，滿足讀者的需求，促進(jìn)政府自買圖書館健康持續(xù)發(fā)展。構(gòu)建一套科學(xué)的、實用的專屬于政府自買圖書館的績效體系，還需要付出更多的的努力。（作者單位：安徽大學(xué)管理學(xué)院）

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