煤電一體化趨勢下煤電聯營的博弈分析＊

李 麗 楊 力 韓 靜

(1.安徽理工大學經濟與管理學院,安徽省淮南市,232001;2.淮南職業技術學院經濟管理系,安徽省淮南市,232001)

煤電一體化趨勢下煤電聯營的博弈分析＊

李 麗1楊 力1韓 靜2

(1.安徽理工大學經濟與管理學院,安徽省淮南市,232001;2.淮南職業技術學院經濟管理系,安徽省淮南市,232001)

將煤電企業聯營與煤電價格聯動結合起來,通過建立博弈模型對煤電企業是否聯營與煤電價格聯動的收益進行定量分析,進而證明煤電價格聯動方案能使電力成本壓力得到緩解,并在一定程度上緩解了目前我國電力市場需求大于供給的矛盾。

煤電聯營 價格聯動 博弈

我國能源工業發展的基本方針是“煤炭為主體,電力為中心”,同時電力又是我國經濟持續快速發展的重要能源保障。但是,最近幾年,在我國經濟持續高速增長的同時,我國部分省(市、自治區)頻繁出現電力短缺,給國家和地方的經濟發展帶來了巨大的損失。同時,能源的供應體制、價格、資源等各方面的問題也在不斷地加劇,由此引發了激烈的煤電之爭,使得煤、電行業間的矛盾不斷升級,引起了全社會的高度重視。

面對煤、電企業關系緊張的嚴峻形勢,國內學界與業界一致認為中國煤、電產業未來發展的方向必定是煤電一體化,該方案符合國家產業政策。就此,有關學者對煤電一體化方案從理論上進行了定性與定量地分析,并在有些煤、電企業進行了煤電一體化的實踐探索。

總之,在目前煤、電市場緊張的形勢下,煤炭企業與發電企業的合作是不可避免的,也是最為合理的選擇。正是為了企業的共同利益,煤、電兩大行業才走在了一起。煤電一體化的實現有利于煤、電企業的優勢互補,解決雙方的根本矛盾,使煤、電行業健康穩定的發展。

1 煤電一體化的內涵

煤電一體化,廣義上指煤與電的結合。如:煤、電企業相互參股、戰略合作、資產一體化等;狹義上指煤、電企業資產上一體化經營,成為實質性一體化企業。

煤電一體化既是企業的經營方式,又是企業的組織形式。包括5個方面的內容:以發電企業為依托,通過組建企業,實現煤電一體化,其方式主要是購并企業;在煤炭資源稟賦較好的地區,在保障坑口電廠供煤的同時,形成煤炭生產基地,實現煤炭外運,積極開發煤炭相關的產業鏈,其方式主要是大型坑口電站的建設;大型煤炭、發電企業共同開發煤炭、發電項目建設,穩定煤炭市場,形成煤炭基地,其方式主要是入股、控股、組建股份制企業;煤炭、發電企業簽訂長期的供應契約,穩定煤炭供應,滿足電廠需求;煤炭、發電企業通過使用各種金融工具降低價格風險,穩定供應,其方式主要是期貨等各種金融工具的使用。

從產業鏈來看,煤、電企業是產業鏈的上下環節,煤炭是發電企業的主要原料,電廠連續生產需要有充足的煤炭庫存,成本較大;同時煤炭企業的主要客戶為發電企業。實行一體化,建立一種互相信任的、合作的、雙贏的發展機制符合雙方的利益。

2 煤電企業聯營的博弈分析

2.1 模型的構造

假設不進行聯營,煤炭企業與發電企業的收益分別為A和B。若進行聯營,煤炭企業與發電企業所得的收益比不聯營分別多a、b;雙方為實行聯營和維持契約所付出的成本為c、d。再假設若一方不聯營,想聯營的一方為說服對方而花費的協調成本為e。則相應的博弈支付矩陣如表1。

表1 煤電企業聯營博弈支付矩陣

2.2 模型的分析

為方便分析,假設煤炭企業與發電企業為了極小的利益也會去盡力爭取。因此根據以上支付矩陣,作如下討論。

(1)a-c>0,b-d>0。如果聯營,煤炭企業與發電企業的收益都會比不聯營多。則該博弈的均衡結果是聯營、聯營,或不聯營、不聯營。這說明煤炭企業與發電企業其中任何一方如果有聯營的愿望,則應當聯營;如果雙方均無聯營的愿望,則不應當聯營。

(2)a-c<0,b-d<0。如果聯營,煤炭企業與發電企業的收益都會比不聯營少。則該博弈的均衡結果是不聯營、不聯營。這說明煤炭企業與發電企業在收益減少的情況下是沒有聯營的可能的。

(3)a-c>0,b-d<0。如果聯營,煤炭企業的收益會比不聯營多,而發電企業的收益會比不聯營少。則該博弈的均衡結果是不聯營、不聯營。這說明發電企業在收益減少的情況下是不會選擇聯營的,因此雙方無聯營的可能。

(4)a-c<0,b-d>0。如果聯營,發電企業的收益會比不聯營多,而煤炭企業的收益會比不聯營少。則該博弈的均衡結果是不聯營、不聯營。這說明煤炭企業在收益減少的情況下是不會選擇聯營的,因此雙方無聯營的可能。

(5)a-c=0,b-d>0。如果聯營,發電企業的收益會比不聯營多,而煤炭企業的收益沒有變化。則該博弈的均衡結果是聯營、聯營,或不聯營、不聯營。這說明發電企業如果有聯營的愿望,則應當聯營;如果其無聯營愿望,則不聯營。

(6)a-c>0,b-d=0。如果聯營,煤炭企業的收益會比不聯營多,而發電企業的收益沒有變化。則該博弈的均衡結果是聯營、聯營,或不聯營、不聯營。這說明煤炭企業如果有聯營的愿望,則應當聯營;如果其無聯營愿望,則不聯營。

(7)a-c=0,b-d<0。如果聯營,發電企業的收益會比不聯營少,而煤炭企業的收益沒有變化。則該博弈的均衡結果是不聯營、不聯營。這說明發電企業在收益減少的情況下是不會選擇聯營的,因此雙方無聯營的可能。

(8)a-c<0,b-d=0。如果聯營,煤炭企業的收益會比不聯營少,而發電企業的收益沒有變化。則該博弈的均衡結果是不聯營、不聯營。這說明煤炭企業在收益減少的情況下是不會選擇聯營的,因此雙方無聯營的可能。

(9)a-c=0,b-d=0。煤炭企業與發電企業聯營前后的收益沒有變化。則該博弈的均衡結果是聯營、聯營,或不聯營、不聯營。這說明煤炭企業與發電企業如果有聯營的愿望,則應當聯營;如果有一方沒有聯營的愿望,則不應當聯營。

從上面的討論可以看出,煤炭企業與發電企業要么聯營,要么不聯營。雙方是否聯營取決于聯營后所增加的收益與聯營的成本,以及雙方對于聯營的態度。

3 煤電價格聯動的博弈分析

3.1 模型的構造

根據煤電價格聯動的現狀做如下假設:

(1)該博弈有兩個參與者,一個是煤炭企業,一個是發電企業。雙方都了解自己的收益和支付情況。

(2)煤炭企業可以對銷售給發電企業的電煤價格進行調整。其行動集合假設為{高價,低價}。

(3)發電企業可以對電價進行提高。其行動集合假設為{提高價格,原價不變}。

(4)煤炭企業與發電企業原來以相對穩定的價格向對方提供電煤和電。由于市場需求增大以及生產成本的增加,煤炭企業提高了銷售給發電企業的電煤價格。同時,因為國家政策等因素的影響,發電企業的價格并沒有因此而提高,從而導致其收益的下降。最終,發電企業要求提高電價。發電企業的電價與電煤價格相關聯。發改委將會不定期召開關于煤炭市場價格的聽證會,對煤炭價格進行相關的評估,在確定電煤價格上漲后,將適當提高電價。

(5)在電價不變的情況下,發電企業在煤炭價格低時的收益為a(a>0),在煤炭價格高時的收益為b(a>b>0)。發電企業提高電價后,發電企業在煤炭價格低時的收益為c(c>0),在煤炭價格高時的收益為d(c>d>0)。

(6)在煤炭價格低的情況下,煤炭企業在電價不變時的收益為e(e>0),在電價提高時的收益為f(e>f>0),在煤炭價格高的情況下,煤炭企業在電價不變時的收益為g(g>0),在電價提高時的收益為h(g>h>0)。

表2 煤電價格聯動博弈矩陣

根據上述假設,煤電價格聯動的博弈矩陣如表2所示。

3.2 模型的分析

根據煤炭企業與發電企業收益的博弈矩陣,現對其混合策略的納什均衡進行求解。假設,煤炭企業低價銷售電煤給發電企業的概率為x,高價銷售電煤給發電企業的概率為1-x;發電企業維持原價不變的概率為y,提高電價的概率為1-y。

此時,發電企業的預期收益∏1為:

煤炭企業的預期收益∏2為:

發電企業與煤炭企業預期收益最大化的一階條件是:

解得該博弈的混合策略納什均衡解為:

由此表明,在一定的條件下,為使各自的收益最大化,煤炭企業低價銷售電煤給發電企業的概率為x＊=(d-b)/(a+d-b-c),發電企業維持原價不變的概率為y＊=(h-f)/(e+h-f-g)。

由該混合策略納什均衡解可以看出:

(1)以發電企業來看,在煤炭價格較低時,如果提高電價,那么發電企業的收益增加為c,因此煤炭企業低價銷售電煤給發電企業的概率x也增加了,據此得到煤炭企業的收益減少了。煤炭企業作為理性的博弈方,不會允許其收益的減少,因此會采取提高煤炭價格的措施來阻止收益的減少。此時,煤炭價格較高,如果提高電價,那么發電企業的收益增加為d,因此煤炭企業低價銷售電煤給發電企業的概率x也增加了。由此說明,這種做法既增加了發電企業的收益,又在一定程度上阻止了煤炭企業對電煤價格的提高。

(2)以煤炭企業來看,在電價維持原價不變時,如果提高煤炭價格,那么煤炭企業的收益增加為g,因此發電企業維持原來電價不變的概率y也增加了,據此得到發電企業的收益減少了。發電企業作為理性的博弈方,不會坐視不管其收益的減少,因此會采取提高電價的措施來阻止收益的減少。此時,電價提高,如果提高煤炭價格,那么煤炭企業的收益增加為h,因此發電企業維持原來電價不變的概率y也增加了。由此說明,這種做法既增加了煤炭企業的收益,又在一定程度上阻止了發電企業對電價的提高。

4 結論

(1)煤電聯營是否能夠成功取決于煤炭企業與發電企業雙方聯營后所能增加的收益與聯營的成本,更取決于雙方對于聯營的態度。一般來說,處于強勢的一方會比相對弱勢的一方聯營的愿望更強,處于弱勢的一方是相對比較被動的。實際上,發電企業在資產規模、技術水平、人員素質、政策支持等各方面都勝于煤炭企業。因此,煤電聯營一般都是由發電企業主導的。這樣,五大發電集團在各地爭相與煤炭企業簽訂合作建設煤炭生產基地協議的事實也就不難解釋了。

(2)煤電聯營必然導致煤電價格的聯動效應。在煤炭價格較高時,適當提高電價可以在一定程度上解決由于煤炭價格的上升而對發電企業的成本帶來的沖擊,并增加了發電企業的收益,同時也增加了煤炭企業的收益。這項舉措證明了煤電價格聯動的有效性,即既讓煤炭企業受益,又讓發電企業受益。

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Coal and power pool game analysis under the tendency of coal and electricity integration

Li Li1,Yang Li1,Han Jing2
(1.School of Economics and Management,Anhui University of Science and Technology,Huainan,Anhui province 232001,China;2.Department of Economics and Management,Huainan Vocational Technical College,Huainan,Anhui province 232001,China)

On the basis of joint operation of coal mine and electric power producer combined with coal and electricity prices,a game model is formed for a quantitative analysis of the fact if coal mine and electric power plant is jointly operated and the returns from coal-electricity price linkage.On the basis of that,it is proved that coal-electricity price linkage scheme can relieve the pressure on electric power production costs and can ease the contradiction between larger electric power demands and insufficient electric power supply on the domestic energy market.

coal associates,p rice linkage,game

TD-9

B

,國家自然科學基金項目(71071003);教育部人文社會科學研究青年基金項目(09YJC630004);安徽省社會科學規劃項目(項目批準號AHSK05-06D55)。

李麗(1986-),女,安徽蕪湖人,安徽理工大學在讀碩士研究生,主要從事能源經濟研究。

(責任編輯 張大鵬)