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深度丨“电力市场设计学”的基本概念及方法论

北极星售电网  来源:电力大数据论坛  作者:陈皓勇 陈玮等  2018/7/11 16:17:56  我要投稿  

北极星售电网讯:陈皓勇教授首次提出“电力市场设计学”理念,源自“设计学”(一门理、工、文相结合,融机电工程、艺术学、人机工效学和计算机辅助设计于一体的科技与艺术相融合的新型交叉学科。有两个含义:一、它是多学科交叉的一门理论;二、电力市场设计既是科学,也是艺术。

体制改革犹如郎中治病,良医懂得对症下药,具体问题具体分析,庸医却自称有神丹妙药能包治百病。因此“电力市场设计学”也只是类似中医的“四诊八纲”,提供市场设计的科学方法论而不给出任何有关具体市场模式和交易机制的定论。

“电力市场设计学”的基本概念及方法论

陈皓勇1,陈玮2,朱刚毅3,荆朝霞1,李小璐3

(1华南理工大学电力学院,广东广州510641,2广州电力交易中心,广东广州510623,3贵州电力交易中心,贵州贵阳550001)

摘要:当前电力体制改革已进入深水区,电力市场设计和规则制订已成为电力市场改革主导部门所面临的关键问题,但是电力市场设计的科学方法论尚未建立起来。本文提出“电力市场设计学”的概念,涉及电力系统工程、运筹学、微观经济学、博弈论、拍卖理论、金融学、计算经济学、实验经济学等多学科的知识。电力市场设计学以中国特色社会主义政治经济学作为总体指导思想,树立系统观并掌握系统工程方法,具体设计过程则包括基于经典微观经济学和金融学的电力市场体系初步设计、基于拍卖理论和博弈论的电力市场交易机制设计、基于计算经济学和实验经济学的电力市场仿真和电力市场交易的实地研究等步骤。电力市场设计学的基本方法已应用于南方区域电力市场体系和交易品种设计等工作,其所包含的深刻丰富的内容还有待进一步深入研究和应用。

关键词:电力市场,交易机制,微观经济学,实验经济学,拍卖理论

中图分类号:TM73;F123.9

0引言

中共中央、国务院《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(中发〔2015〕9号文)(下称“9号文”)印发已近三年,电力市场改革逐渐进入深水区,围绕改革的目标模式、实施路径以及方法论等问题的争论十分激烈。

电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业,不仅关系到国家能源安全与经济发展的全局问题,也与人们日常的生产、生活息息相关,因此电力市场改革必须慎之又慎。电力既具有商品属性,同时也是重要的生产资料,保持发用电实时平衡是电力系统安全稳定运行的前提,因此电力又不是普通商品。作为一种行业经济体制,电力市场机制与各国的政治经济制度、法律环境、文化背景、工业发展水平等等密切相关。世界上并不存在一个完美的电力市场模式,各国电力市场仍都在实践中不断修改和完善,因此别国市场模式虽可借鉴但无法照搬,而经济学教科书上的经典理论也难以直接应用于实际电力市场的设计。

电力市场的这些特点在理论与实践上都给我国当前的电力市场设计提出重大挑战。在实际市场研究与设计经验的基础上,借鉴“设计学”(“设计学”是一门理、工、文相结合,融机电工程、艺术学、人机工效学和计算机辅助设计于一体的科技与艺术相融合的新型交叉学科)的思路,本文提出“电力市场设计学”的概念并探讨其基本内容。

1作为微观经济系统的电力市场体系

在经典经济学理论中,市场是一种通过自由竞争与交换来实现资源优化配置的一种机制。市场中存在多个相互作用的买方和卖方,通过市场机制共同决定商品或劳务的价格和交易数量,如图1所示。自从西方经济学鼻祖斯密(AdamSmith)揭示了市场机制(看不见的手)的基本原理后,经济学家们进行了许多深入探索。19世纪末英国经济学家马歇尔(AlfredMarshall)建立起支配西方经济学界40年之久的“新古典经济学”理论体系,以局部均衡理论(PartialEquilibrium Theory)(单个或部分市场的供需均衡理论)为基础。局部均衡理论也是国外电力市场设计的重要经济学理论依据。奥地利经济学派代表人物哈耶克(FriedrichAugust von Hayek)的市场秩序理论则认为:市场秩序的本质是自由,法治是基础,效率是优势‍[1]

图1 市场机制示意图

经典经济学理论侧重于完全竞争和完全信息的理想市场分析,而现代经济学理论则更多地基于博弈论、信息经济学等对不完全竞争和不完全信息市场的建模和分析,更贴近于真实市场的情况。现代经济学将市场机制理解为微观经济系统(microeconomic system),包含两个不同的元素,即:环境(environment)和制度(institution)[2]

环境:环境由个具有自主行为能力的经济人,个商品(包括资源)组成。每个经济人都具有一些特征,如效用函数,技术(知识)禀赋,商品禀赋向量。因此,第个经济人的特征可用向量表示。从而,一个微观经济环境可由一组特征的集合来定义。因此微观经济环境被定义为市场初始条件的集合。

Ÿ制度:制度定义一组规则,在这种规则下经济人能交换或改换商品,因此根据各自的喜好和知识改变初始禀赋。因为所有的商品交换和商品改换都必须以经济人间的信息交流为前提。制度不但规定了财物所有权,也规定了讲话或不能讲话的权力(例如,在一个拍卖交易中不能叫“1000元”除非你想出价1000元)、要求支付或交货的权力、排他性的所有权等等。

微观经济环境和微观经济制度相结合定义了微观经济系统。电力市场交易体系即一个典型的微观经济系统。

从博弈论的观点,电力市场交易属于不完全信息动态博弈。电力市场的交易规则实际上是一组类似于扑克牌规则的博弈规则,市场主体将在这组规则下寻求自身利益最大化的策略,进而通过出清机制形成市场整体的结果,如图2所示。在给定的市场环境(包括供需形势,市场主体的生产成本、资源禀赋、风险偏好,电力系统安全约束等)下,市场主体基于市场规则采取对各自有利的交易策略(一般不会按理论上的真实边际成本或边际效益报价),多个市场主体的策略行为通过市场规则形成市场整体的交易结果。在市场环境和市场规则相对不变的情况下,市场主体的策略行为和市场交易结果具有一定的规律性。

图2 市场规则的作用机理

电力市场改革属于“技术密集型”的改革,涉及电力系统工程、运筹学、微观经济学、博弈论、金融学等多学科知识,但本身却不是技术上的革新,而属于社会科学的范畴。电力市场改革本质上是经济关系(生产关系)的调整,良好的市场机制将促进电力行业生产力的发展和技术进步。电力市场的核心问题是发、用电权的竞争与分配和电费如何结算(市场福利如何分配)的问题。抛开复杂技术的表象,电力市场改革应被理解为“复杂技术约束条件下的经济体制改革”,应从中国特色社会主义政治经济学的高度进行认识。

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