新能源供給網(wǎng)絡(luò)合作行為演化機(jī)制研究
——基于非完全競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)下均質(zhì)價(jià)格視角

諶微微，許茂增，邢青松

（重慶交通大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，重慶 400074）

1 文獻(xiàn)綜述

《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年）的通知》和《汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中都明確了我國(guó)當(dāng)前及今后較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)和汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展方向［1-2］。與此同時(shí)，圍繞上述政策規(guī)劃落實(shí)，學(xué)界和企業(yè)界以充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)合作機(jī)制、政府補(bǔ)貼策略、物理空間優(yōu)化布局等為切入點(diǎn)，開展了旨在實(shí)現(xiàn)新能源穩(wěn)定可持續(xù)供給的廣泛而深入的研究。Davis等［3］提出政府對(duì)企業(yè)的研發(fā)補(bǔ)貼可促進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；Nie等［4］從產(chǎn)業(yè)投資中政府角色出發(fā)，研究了不同產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)下新能源市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顩r，并建立動(dòng)態(tài)博弈模型得出必須引入政府管制機(jī)制才能有效避免生態(tài)進(jìn)一步惡化； Guan等［5］引入隨機(jī)因素，建立新能源汽車市場(chǎng)中政府與消費(fèi)者間的隨機(jī)演化博弈模型。針對(duì)國(guó)內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)及銷售推廣，謝夢(mèng)等［6］基于演化博弈和交換期權(quán)理論研究，建立不同形式政府補(bǔ)貼對(duì)新能源汽車研發(fā)投資收益矩陣模型，并對(duì)模型進(jìn)行敏感性分析；高倩等［7］則對(duì)政府補(bǔ)貼與新能源汽車企業(yè)生產(chǎn)策略建立演化博弈模型，并用仿真展示各參數(shù)不同取值對(duì)演化結(jié)果的影響；而孫紅霞等［8］建立政府與車企間的演化博弈模型，重點(diǎn)討論后補(bǔ)貼時(shí)代政府行為中的補(bǔ)貼退坡、檢查頻率、騙補(bǔ)處罰力度等因素對(duì)車企選擇生產(chǎn)新能源汽車的影響；在此基礎(chǔ)上，趙昕等［9］分別建立政府與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)間的博弈模型，探索政府與產(chǎn)業(yè)間的競(jìng)合關(guān)系。將消費(fèi)者作為研究主體之一，曹國(guó)華等［10］構(gòu)建消費(fèi)者與政府間的演化博弈模型，分析消費(fèi)者新能源汽車購買行為與政府補(bǔ)貼激勵(lì)策略間的互動(dòng)機(jī)制；Tushar等［11］、Chai等［12］則構(gòu)造了電力供應(yīng)商與消費(fèi)者的演化博弈模型，探尋使博弈收斂的平衡點(diǎn)。

上述研究為我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了富有前瞻性的建議和指導(dǎo)，但在研究的方法論上多基于演化博弈理論，通過考慮政府補(bǔ)貼情況下不同參與主體的行為，構(gòu)建政府與新能源汽車產(chǎn)業(yè)中不同主體如中間生產(chǎn)商、終端消費(fèi)者間的合作演化博弈，其關(guān)注和探討的重點(diǎn)集中在價(jià)格補(bǔ)貼對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)和消費(fèi)的促進(jìn)作用。不過，價(jià)格補(bǔ)貼作為一種扶持和引導(dǎo)的政策手段，其發(fā)揮效用最有力的階段多集中在新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展初期［13］，而新能源供給基礎(chǔ)設(shè)施的完備程度，及供給的可持續(xù)穩(wěn)定性才是決定該產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域蓬勃成長(zhǎng)的關(guān)鍵要因［14］。對(duì)此，學(xué)界針對(duì)充電樁的布局完備性，在考慮不同約束條件下提出相應(yīng)的優(yōu)化策略［15-16］，曾鳴等［17-18］研究了新能源電力系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定供給的關(guān)鍵技術(shù)，并構(gòu)建了該技術(shù)支撐下的穩(wěn)定運(yùn)行模式。同時(shí)，在實(shí)踐層面，國(guó)內(nèi)以充電樁為代表的充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)布局也取得顯著成效，據(jù)中國(guó)充電聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，我國(guó)充電樁數(shù)量以年增長(zhǎng)率124%的速率，從2010年0.11萬個(gè)增長(zhǎng)到2017年12月底的21.4萬個(gè)，從而有力促進(jìn)了我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。然而，上述充電設(shè)施在實(shí)際使用過程中，由于泛在共識(shí)合作機(jī)制的缺乏，加之電力供應(yīng)商、充電樁運(yùn)營(yíng)商的個(gè)體逐利和機(jī)會(huì)主義“搭便車”行為，使得充電設(shè)施的建設(shè)運(yùn)營(yíng)出現(xiàn)了局部冗長(zhǎng)排隊(duì)與“死樁”并存的利用率極度不平衡現(xiàn)象。究其原因，一方面，現(xiàn)有電力供給商處于政策配給制下的雙寡頭非完全市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)［19］，相關(guān)學(xué)者對(duì)價(jià)格機(jī)制開放性和靈活性方面的假設(shè)研究與此存在相悖之處，使得新能源建設(shè)運(yùn)營(yíng)相關(guān)政策建議的可操作性亟待提升；另一方面，仰賴政府補(bǔ)貼政策的電力供應(yīng)商和充電樁運(yùn)營(yíng)商重建設(shè)、輕運(yùn)營(yíng)，對(duì)當(dāng)前非完全市場(chǎng)機(jī)制下以充電樁為代表的新能源供給可持續(xù)發(fā)展缺乏動(dòng)力和長(zhǎng)效合作機(jī)制。因此，考慮非完全市場(chǎng)寡頭競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)均質(zhì)價(jià)格下，從微觀企業(yè)層構(gòu)建電力供應(yīng)商和充電運(yùn)營(yíng)間的多層有效合作機(jī)制，深入分析參與主體的合作行為，以及促使其合作行為向可持續(xù)長(zhǎng)效供給演化的條件，并探索存在政府調(diào)控時(shí)的補(bǔ)貼閾值，是實(shí)現(xiàn)以充電樁為代表的新能源供給產(chǎn)業(yè)可持續(xù)均衡運(yùn)營(yíng)亟待解決的問題。

鑒于此，本文首先分析以電力供應(yīng)商和充電樁運(yùn)營(yíng)商為主的微觀企業(yè)層面新能源供給網(wǎng)絡(luò)的分層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及行為特征，構(gòu)建考慮非完全市場(chǎng)寡頭競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)均質(zhì)價(jià)格下多參與方的合作演化博弈模型；然后，討論不同情形下的合作行為機(jī)制及演化穩(wěn)定策略，提出激勵(lì)電力供應(yīng)商間可持續(xù)長(zhǎng)效合作的有效措施，促使其向預(yù)定目標(biāo)演化；進(jìn)一步，考慮該行業(yè)有政府調(diào)控下電力供應(yīng)商和充電運(yùn)營(yíng)商間的合作行為及演化機(jī)制，探討以充電樁為代表的新能源供給基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)初期政府應(yīng)給予的補(bǔ)貼閾值，從而逐步提升能源供給環(huán)節(jié)的盈利能力，提升以充電樁為代表的新能源供給網(wǎng)絡(luò)均衡運(yùn)行效率，促進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

2 新能源供給網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建

2.1 模型假設(shè)

在實(shí)際的新能源供給網(wǎng)絡(luò)中，電力供應(yīng)商（electricity supplied enterprise，ESEs）通過與各充電樁運(yùn)營(yíng)商（charging pile operator，CPOs）進(jìn)行合作，最終由充電設(shè)施（the charging facilities，TCFs）實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的能源供給。電動(dòng)汽車能源供給網(wǎng)絡(luò)則是由充電樁運(yùn)營(yíng)商向電力供應(yīng)商購買能源，并以此通過充電設(shè)施傳導(dǎo)至電動(dòng)汽車，以此實(shí)現(xiàn)交通動(dòng)力電氣化。在此網(wǎng)絡(luò)中，充電樁運(yùn)營(yíng)商為了獲得能源供應(yīng)，需要向電力供應(yīng)商支付電力供應(yīng)費(fèi)用，并通過向終端用戶（User）提供能源供應(yīng)服務(wù)獲取收益。在不改變問題本質(zhì)的前提下，本研究作出如下假設(shè)：

（1）新能源供給屬于較為特殊的非完全市場(chǎng)寡頭競(jìng)爭(zhēng)，是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的能源計(jì)劃，政府也參與價(jià)格的調(diào)控［20］，因此，可假定能源供給價(jià)格不受電力供應(yīng)商間合作的影響。

（2）雖然各地能源供給價(jià)格不一，但總體差異較小，且這種差異的存在不會(huì)影響合作行為及演化，因此，假定每個(gè)電力供應(yīng)商向充電樁運(yùn)營(yíng)商采用相同的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)并且提供均質(zhì)能源供應(yīng)服務(wù)。

（3）通過電力供應(yīng)商間的有效合作，服務(wù)需求滿足率提升，逐步提高市場(chǎng)化程度并融合其他增值服務(wù)，用戶滿意度大幅提升，此時(shí)，充電樁運(yùn)營(yíng)商同等程度提高對(duì)終端用戶的服務(wù)費(fèi)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。

（4）電力供應(yīng)商最主要的作用在于為充電樁運(yùn)營(yíng)商提供能源供給，主要研究電力供應(yīng)商間是否合作及合作程度對(duì)能源供給網(wǎng)絡(luò)的演化及穩(wěn)定策略的影響，為了簡(jiǎn)化研究，可假定電力供應(yīng)商自建的充電設(shè)施終端單位收益固定。

（5）為終端用戶提供能源供給服務(wù)是最終目的，需要通過特定傳輸渠道方可實(shí)現(xiàn)，因此假定充電樁運(yùn)營(yíng)商分別與所有電力供應(yīng)商保持連接。

（6）電力供給市場(chǎng)收費(fèi)依據(jù)主要是電力使用量，因此，電力供應(yīng)商向充電樁運(yùn)營(yíng)商收取費(fèi)用的主要依據(jù)亦是電力供給流量。

（7）目前，充電設(shè)施可分為交流充電樁、直流充電樁和交直流充電樁3種，為不失一般性，假定每個(gè)充電樁運(yùn)營(yíng)商都包含有這3種類型充電設(shè)施。

依據(jù)假設(shè)建立新能源供給網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 新能源供給網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

為了表述方便，本文的主要變量及含義列表統(tǒng)一如表1所示。

表1 新能源供給網(wǎng)絡(luò)變量表示及意義

表1 （續(xù)）

2.2 電力供應(yīng)商效用函數(shù)

如前所述，我國(guó)電力供應(yīng)商主要有兩大集團(tuán)，雖然下屬多個(gè)分公司且經(jīng)營(yíng)各種業(yè)務(wù)，但在管理體制及運(yùn)行機(jī)制上仍隸屬于國(guó)資委，在新能源供給及充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面有共同特質(zhì)，仍可以將其看作是利益整體，稱為電力供應(yīng)商聯(lián)盟；若以企業(yè)收入歸集屬性來進(jìn)行劃分，他們?nèi)允莾蓚€(gè)獨(dú)立的利益集團(tuán)。本文以新能源供給網(wǎng)絡(luò)為對(duì)象，因此，只對(duì)涉及電動(dòng)汽車能源供給的業(yè)務(wù)進(jìn)行研究，其他業(yè)務(wù)暫不納入研究范圍。一方面，電力供應(yīng)商自建充電設(shè)施終端為用戶提供能源供給服務(wù)；另一方面，作為能源供應(yīng)商，電力供應(yīng)商為充電樁運(yùn)營(yíng)商提供能源接入服務(wù)，并按照能源使用量收取費(fèi)用。因此，電力供應(yīng)商的收入Rtotal由電力供應(yīng)商自建的充電設(shè)施終端收益Ruser和充電樁運(yùn)營(yíng)商繳費(fèi)RCPO兩部分組成。

依據(jù)成本形態(tài)分析方法，可將電力供應(yīng)商的成本分為固定成本和可變成本兩部分，分別用CF、CV表示，其中固定成本CF為電力供應(yīng)商已經(jīng)投入的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本，可變成本CV將隨電力供應(yīng)商對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接管理維護(hù)投入力度加大而增加。

2.3 電力供應(yīng)商效用矩陣

在當(dāng)前新能源供給服務(wù)中，用戶獲得能源供給服務(wù)需向充電樁運(yùn)營(yíng)商繳納充電電費(fèi)及充電服務(wù)費(fèi)。如前所述，充電樁運(yùn)營(yíng)商需要從電力供應(yīng)商處獲取能源并給予電力供應(yīng)費(fèi)，因此，電力供應(yīng)商的收入主要來自充電服務(wù)費(fèi)，且由終端用戶實(shí)際獲取的電力供應(yīng)量決定?；诖耍罁?jù)效用函數(shù)建立不同策略中電力供應(yīng)商聯(lián)盟的效用矩陣，如表2所示，以聯(lián)盟中兩個(gè)電力供應(yīng)商為例，模擬其動(dòng)態(tài)演化博弈過程，以此詳細(xì)闡述電力供應(yīng)商聯(lián)盟基于合作關(guān)系的行為演變。

表2 新能源供給網(wǎng)絡(luò)中電力供應(yīng)商聯(lián)盟效用矩陣

在電力供應(yīng)商聯(lián)盟的博弈中，對(duì)方的行動(dòng)策略為（參與建設(shè)，不參與建設(shè)），簡(jiǎn)記為（T,F）。若選擇參與，則代表雙方均維護(hù)并保證合作渠道暢通；選擇不參與，則表示聯(lián)盟中一方負(fù)責(zé)雙方的渠道暢通。在博弈的基本理論中，處于相互連接的雙方，建設(shè)成本支出更大的一方在共同利益中的收益也更高；處于聯(lián)盟中的雙方，無論作何選擇，假定在某時(shí)間節(jié)點(diǎn)，處于能源供給網(wǎng)絡(luò)中的其他主體都不參與聯(lián)盟的內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)，只是靜觀市場(chǎng)變化走向并為以后的行動(dòng)進(jìn)行思考。令電力供應(yīng)商1一方參與建設(shè)時(shí)的期望效用為E11，不參與建設(shè)時(shí)的期望效用為E12，電力供應(yīng)商1的平均期望效用為；電力供應(yīng)商2參與建設(shè)時(shí)的期望效用為E21，不參與建設(shè)時(shí)的期望效用為E22，電力供應(yīng)商2的平均期望效用為。根據(jù)電力供應(yīng)商聯(lián)盟效用矩陣可得：

因此，可得該電力供應(yīng)商聯(lián)盟的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為：

3 電力供應(yīng)商聯(lián)盟演化博弈分析

3.1 電力供應(yīng)商聯(lián)盟演化博弈模型

對(duì)電力供應(yīng)商聯(lián)盟的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程求導(dǎo)：

3.2 電力供應(yīng)商聯(lián)盟演化穩(wěn)定策略

Frideman［21］認(rèn)為群體動(dòng)態(tài)均衡點(diǎn)由該系統(tǒng)的雅克比矩陣的局部穩(wěn)定性得到。上述均衡點(diǎn)中，當(dāng)且僅當(dāng)同時(shí)滿足如下條件時(shí)才是系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略（ESS）：第一，對(duì)應(yīng)的雅克比矩陣的行列式大于零；第二，雅克比矩陣的跡小于零。

電力供應(yīng)商聯(lián)盟博弈網(wǎng)絡(luò)模型的雅克比矩陣如下：

定理2：情形1至情形6的平衡點(diǎn)局部穩(wěn)定性分析結(jié)果見表3所示，并可得如下結(jié)論：

表3 新能源供給網(wǎng)絡(luò)中電力供應(yīng)商聯(lián)盟不同情形下均衡點(diǎn)的局部穩(wěn)定性

分析電力供應(yīng)商聯(lián)盟內(nèi)各決策主體的動(dòng)態(tài)演化博弈過程，如圖2所示，X1(0,0)和X4(1,1)是兩個(gè)演化穩(wěn)定點(diǎn)，即（F,F）（T,T）；此外，由兩個(gè)不穩(wěn)定點(diǎn)X2(1,0)、X3(0,1)和鞍點(diǎn)X5(σ1,σ2)連成的折線為電力供應(yīng)商聯(lián)盟收斂于不同狀態(tài)的臨界線，鞍點(diǎn)X5的橫縱坐標(biāo)則是演化路徑改變的閾值，即：折線左下方可收斂于X1(0,0)，最終雙方都選擇不參與建設(shè)來達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；而折線右上方則收斂于X4(1,1)，最終兩方都選擇參與建設(shè)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定。反映到現(xiàn)實(shí)中，電力供應(yīng)商M、N，且在兩寡頭供應(yīng)下存在較為明顯的實(shí)力差距，若實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè)M一直采取不參與建設(shè)的消極態(tài)度，實(shí)力較弱的企業(yè)N最終也會(huì)不進(jìn)行建設(shè)；反之，如果企業(yè)M積極布局充電樁，這為企業(yè)N提供了積極的信號(hào)，雙方共同投入建設(shè)，著力解決新能源汽車用戶的“里程焦慮癥”，在此背景下，企業(yè)N也將主動(dòng)積極推進(jìn)與企業(yè)M的合作。

圖2 新能源供給網(wǎng)絡(luò)中電力供應(yīng)商聯(lián)盟演化博弈相位圖

盡管充電樁數(shù)量迅速增長(zhǎng)，但實(shí)際利用率較低，規(guī)模效應(yīng)無法凸顯，充電服務(wù)費(fèi)對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來說幾乎難以收回固定投資，虧損成為整個(gè)行業(yè)的“常態(tài)”。在此情形下，仍有眾多投資主體參與到建設(shè)中，其根本原因就在于政府給予新能源供給基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的補(bǔ)貼政策，這也是新能源汽車產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)發(fā)展熱潮的原因之一。由此可見，政府對(duì)該行業(yè)的調(diào)控非常必要，并且取得了顯著成效。

4 政府調(diào)控下的演化分析

由上述分析可知，當(dāng)電力供應(yīng)商聯(lián)盟收斂于X1X2X3X5區(qū)域，特別是新能源汽車發(fā)展初期，單純依靠市場(chǎng)手段能源供給企業(yè)無法實(shí)現(xiàn)盈利時(shí)，最終雙方都選擇不參與建設(shè)來達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，而新能源供給是較為特殊的非完全市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的能源計(jì)劃，完備的新能源供給網(wǎng)絡(luò)有利于國(guó)家戰(zhàn)略的實(shí)施［20］，因此，政府可以通過調(diào)控手段促進(jìn)電力供應(yīng)商聯(lián)盟合作行為的達(dá)成，以更為便利的服務(wù)滿足終端用戶對(duì)新能源供給的需求。對(duì)于積極投入建設(shè)方政府給予相應(yīng)補(bǔ)貼以示激勵(lì)，假設(shè)補(bǔ)貼值為B，此時(shí)電力供應(yīng)商聯(lián)盟的效用矩陣如表4所示。

表4 新能源供給網(wǎng)絡(luò)中政府調(diào)控下電力供應(yīng)商聯(lián)盟效用矩陣

此時(shí)，該系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)復(fù)制方程為：

此 時(shí)， 系 統(tǒng) 的 均 衡 點(diǎn) 為X1(0,0)、X2(1,0)、X3(0,1)、X4(1,1)、X6(σ'1,σ'2)，當(dāng)且僅當(dāng)滿足以下不等式成立：

在新能源供給網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，當(dāng)補(bǔ)貼值不夠大，對(duì)電力供應(yīng)商也不能起到激勵(lì)作用，系統(tǒng)也無法收斂于，使其成為系統(tǒng)唯一的ESS充要條件為：

證明：從表3對(duì)平衡點(diǎn)的分析知，（1,1）是系統(tǒng)唯一ESS的充要條件為det＞0且，即：

由表4可知，X1(0,0)是系統(tǒng)的不穩(wěn)定點(diǎn)，X2(1,0)、X3(0,1)是系統(tǒng)的鞍點(diǎn)，X4(1,1)為系統(tǒng)唯一的ESS，證畢。將此時(shí)補(bǔ)貼值B的最小取值稱為使電力供應(yīng)商聯(lián)盟必定收斂于X4(1,1)的閾值。

我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已位于世界前列，這與政府的補(bǔ)貼政策刺激密切相關(guān)，財(cái)政部、科技部、工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委等部委連續(xù)幾年出臺(tái)新能源汽車推廣應(yīng)用的通知（如財(cái)建［2013］551號(hào)、財(cái)建［2015］134號(hào)、財(cái)建［2016］958號(hào)），明確中央財(cái)政的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，除此之外，各地方政府也根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況制定相應(yīng)財(cái)政支持政策。然而，隨著技術(shù)進(jìn)步、制造規(guī)模化，新能源汽車產(chǎn)業(yè)前端的研發(fā)、制造等環(huán)節(jié)補(bǔ)貼退坡已成必然，相關(guān)企業(yè)也做好了應(yīng)對(duì)措施，但按照目前新能源汽車所處的生命周期成本來看，制造技術(shù)及規(guī)模還不能完全與市場(chǎng)接軌，退坡后的補(bǔ)貼額度將影響企業(yè)下一步的具體研發(fā)和生產(chǎn)計(jì)劃，同時(shí)也提高了行業(yè)進(jìn)入壁壘，也在一定程度上限制了產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。相較而言，后端的新能源供給基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度明顯滯后，行業(yè)熱而基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資主體數(shù)量少，一方面，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、體系建設(shè)等仍在摸索中前進(jìn)，另一方面，商務(wù)模式和服務(wù)內(nèi)容單一，嚴(yán)重制約了其盈利能力、發(fā)展能力。面對(duì)此種狀況，各地方政府也出臺(tái)了充電樁補(bǔ)貼政策推進(jìn)其發(fā)展，這也使近兩年我國(guó)新能源汽車市場(chǎng)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，但若補(bǔ)貼低于閾值后，投資主體積極性必然下降，從而影響本應(yīng)先行的能源供給基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，進(jìn)而影響新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

5 案例分析

5.1 案例說明

目前，中國(guó)電網(wǎng)有限公司（以下簡(jiǎn)稱國(guó)家電網(wǎng)）和中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱南方電網(wǎng)）是我國(guó)提供新能源的兩大電力供應(yīng)集團(tuán)，國(guó)家電網(wǎng)覆蓋了包含我國(guó)國(guó)土面積88%以上的26個(gè)省份電力供應(yīng)系統(tǒng)（其中西藏為獨(dú)立運(yùn)營(yíng)），而南方電網(wǎng)主要負(fù)責(zé)兩廣、云貴和海南5省份的電力運(yùn)行?，F(xiàn)階段，我國(guó)充電設(shè)施的類型 主要分為交流充電樁、直流充電樁和交直流充電樁3種，對(duì)輸入電壓的要求分別為220 V、220 V和380 V。截至2017年6月，特來電、國(guó)家電網(wǎng)、萬幫新能源投資集團(tuán)有限公司、中國(guó)普天信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司、比亞迪股份有限公司、上海上汽安悅充電科技有限公司、南方電網(wǎng)、云杉智慧新能源技術(shù)有限公司、珠海驛聯(lián)新能源汽車有限公司、上海富電科技有限公司等充電樁運(yùn)營(yíng)企業(yè)共建立充電樁180 684個(gè)，其中國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)自建充電樁分別為42 304個(gè)、2 118個(gè)，轄區(qū)中第 種類型充電設(shè)施數(shù)量及所需平均電功率見表5所示。由電力供應(yīng)商自建的充電設(shè)施終端單位收益=0.50元/kWh,網(wǎng)絡(luò)初始連接狀況下，對(duì)充電樁運(yùn)營(yíng)商的電力供應(yīng)流量定價(jià)=0.90元 /kWh，雙方合作狀態(tài)下會(huì)給用戶提供更多服務(wù)體驗(yàn)，對(duì)充電樁運(yùn)營(yíng)商的電力供應(yīng)流量定價(jià)在初始狀態(tài)上浮30%，即=1.15元 /kWh。

表5 案例電力供應(yīng)商聯(lián)盟自建各類充電樁數(shù)量及參數(shù)

充電樁建設(shè)運(yùn)營(yíng)主要依靠政府基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)補(bǔ)貼和終端客戶的充電服務(wù)費(fèi)，我國(guó)各省份對(duì)新建充電樁的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)及方式在細(xì)微環(huán)節(jié)上存在一定差異，但整體上體現(xiàn)出高度一致，為不失一般性，取成都市600元/樁的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。

將上述數(shù)據(jù)分別代入電力供應(yīng)商聯(lián)盟效用矩陣，并設(shè)定初始狀態(tài)下α、β、δ、θ的取值為0.2，通過初步合作取值上升為0.4，進(jìn)一步合作后取值可達(dá)0.8。建立仿真模型，對(duì)該系統(tǒng)的演化博弈過程進(jìn)行模擬，進(jìn)一步反映不同初始值點(diǎn)向平衡點(diǎn)演化的軌跡。由于決策主體有限理性的存在，電力供應(yīng)商聯(lián)盟初始狀態(tài)時(shí)并不一定會(huì)采取最優(yōu)戰(zhàn)略，而是通過觀察其他主體的策略來取舍自身是否參與新能源供給網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。從演化仿真結(jié)果來看，實(shí)力較強(qiáng)的主體的態(tài)度對(duì)其他參與者影響較大，甚至?xí)淖兟?lián)盟最終狀態(tài)的演變方向。如圖3所示，當(dāng)電力供應(yīng)商1參與建設(shè)的概率取值不同，電力供應(yīng)商2隨著時(shí)間的推移呈現(xiàn)出不同的演化結(jié)果。從圖3（a）、圖3（b）中可以看出，當(dāng)電力供應(yīng)商1參與建設(shè)的概率較高且大于閾值時(shí)，電力供應(yīng)商2經(jīng)過長(zhǎng)期演化，最終也會(huì)積極參與到新能源供給網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與拓展；而圖3（c）表明，當(dāng)電力供應(yīng)商1參與建設(shè)的概率小于閾值時(shí)，電力供應(yīng)商1隨著時(shí)間推移進(jìn)行建設(shè)的可能性越低，而電力供應(yīng)商2在演化過程中不參與建設(shè)的概率逐漸增大；圖3（d）中加入了政府補(bǔ)貼，若補(bǔ)貼值大于閾值，電力供應(yīng)商1演化進(jìn)程中參與建設(shè)的可能性逐漸增大，聯(lián)盟中的電力供應(yīng)商2不參與建設(shè)的概率呈較小趨勢(shì)。

圖3 案例電力供應(yīng)商聯(lián)盟在不同情形下是否參與建設(shè)的仿真結(jié)果

5.2 基于實(shí)例的對(duì)策建議

構(gòu)建新能源供給網(wǎng)絡(luò)與營(yíng)造宜居環(huán)境密切相關(guān)，也是建設(shè)“美麗中國(guó)”的必然要求，應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)拇胧┐_保各決策主體行為收斂于均衡點(diǎn)（T,T）。為此，基于仿真結(jié)果從不同角度進(jìn)行思考，本文提出對(duì)策建議如下：

（1）建立有益的聯(lián)盟合作機(jī)制。電力供應(yīng)商通過簽訂聯(lián)盟協(xié)議確立有效的合作機(jī)制，為終端用戶提供更為穩(wěn)定可持續(xù)的能源供給服務(wù)，進(jìn)一步擴(kuò)大新能源市場(chǎng)需求，共享產(chǎn)業(yè)發(fā)展收益；加強(qiáng)交流溝通，減少因信息不對(duì)稱而造成充電基礎(chǔ)設(shè)施重復(fù)建設(shè)，并可提高已有設(shè)施的利用效率，避免資源利用不平衡等問題的出現(xiàn)。

（2）構(gòu)建實(shí)時(shí)的多方信息交流渠道。建立跨越行政邊界及地域管轄的電力供應(yīng)商及充電樁運(yùn)營(yíng)商界限的信息共享渠道，可實(shí)現(xiàn)所有充電樁運(yùn)營(yíng)商及充電基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)時(shí)信息共享功能，包括設(shè)備的類型、完好性、使用狀態(tài)等，能有效改善區(qū)域充電基礎(chǔ)設(shè)施利用率極度不均衡現(xiàn)象，并結(jié)合當(dāng)前高覆蓋度的移動(dòng)支付實(shí)現(xiàn)在支付方式、結(jié)算等方面的便捷化，提高終端用戶的使用便利性，進(jìn)一步擴(kuò)大終端用戶群體，盡快收回建設(shè)投資、實(shí)現(xiàn)盈利。

（3）制定合理的政府補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)新能源供給網(wǎng)絡(luò)仍處于建設(shè)初期，需要政府給予政策引導(dǎo)及資金支持才能讓行業(yè)逐漸與市場(chǎng)接軌。政府除對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)進(jìn)行監(jiān)管外，還應(yīng)當(dāng)在此階段給予網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方不低于閾值的補(bǔ)貼，使電力供應(yīng)商致力于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提高新能源需求比例，減少傳統(tǒng)能源對(duì)環(huán)境的破壞；但是，補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)不宜高于閾值過多，以防止電力供應(yīng)商、充電樁運(yùn)營(yíng)商僅以獲取政府補(bǔ)貼而盲目進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，造成資源的浪費(fèi)。

6 結(jié)論

新能源是國(guó)家能源戰(zhàn)略的重要內(nèi)容，其供給網(wǎng)絡(luò)亦是近幾年研究熱點(diǎn)。為了更加深入研究新能源供給網(wǎng)絡(luò)中各決策主體的行為特點(diǎn)，本文通過對(duì)非完全競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)均質(zhì)價(jià)格條件下新能源供給網(wǎng)絡(luò)合作行為的演化博弈進(jìn)行分析，研究了決策主體間的行為策略。研究結(jié)果表明，在新能源供給合作網(wǎng)絡(luò)中，決策主體間通過對(duì)其他主體的決策進(jìn)行預(yù)判而作出相應(yīng)決策，而實(shí)力較強(qiáng)一方對(duì)其他方的影響尤為顯著，甚至可能改變聯(lián)盟穩(wěn)定點(diǎn)；在建設(shè)中，特別是初期階段，政府的補(bǔ)貼力度也會(huì)影響決策主體的行為，當(dāng)補(bǔ)貼力度大于閾值時(shí)，各方都積極參與網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，力求取得更大比重的收益。本文在研究過程中，未考慮峰谷分時(shí)電價(jià)收費(fèi)情況對(duì)充電設(shè)施收益的影響，終端消費(fèi)者數(shù)量上升到一定階段后將對(duì)研究結(jié)果產(chǎn)生影響，后期研究可考慮此因素；此外，后期研究也可將換電站及換電服務(wù)納入研究范圍。