基于期权博弈的发电容量投资随机演化研究

发电容量投资是电力产业市场化改革的关键内容之一，均衡的发电容量投资市场能否形成对电力市场的建立至关重要，但目前尚未见从理论上探讨发电容量投资随机演化的文献报道。本项目基于期权博弈理论，融合有限种群随机演化博弈与微分博弈论，运用贝叶斯学习、随机动态规划、实验经济学、Monte Carlo仿真、计量经济学等理论与方法，选择多重不确定条件下的发电容量投资学习策略与市场演化进行系统研究，以从理论上探讨不确定条件下的发电容量投资均衡路径与政策安排。拟研究的内容主要有：多重不确定条件下的发电容量投资期权博弈模型；发电容量投资学习策略与随机演化分析；诱导发电容量投资均衡形成的机制设计与政策分析。本项目的研究力图形成多重不确定条件下的发电容量投资随机演化均衡理论，为有关发电容量投资政策的出台提供理论支撑，并在一定程度内丰富和完善现行电力市场理论，研究结论也可为其它不可逆投资决策提供理论分析框架。

发电容量投资过剩或不足都将导致巨大的经济损失和社会损失，因此探讨寡头发电容量投资策略及其市场均衡具有非常重要的意义。项目主要进行了以下几方面的研究：1）电力需求的不确定性分析与实证性检验；2）完全竞争电力市场环境下，分别针对需求不确定、存在价格上限、考虑投资建设期等情况下的寡头发电容量投资策略与市场均衡分析；3）差价合约电力市场下，分别针对需求不确定、存在价格上限、同时存在价格上下限等情况下的寡头发电容量投资策略及其市场均衡分析；4）寡头发电容量投资学习策略与市场均衡分析；5）电力需求与投资政策双重不确定条件下的寡头容量投资策略与政策分析。部分重要的研究结论有：1）在完全竞争型电力市场中, 当发电商数量比较少时, 电力市场效率较低, 但电力供给充裕; 而在发电商数量较多时, 市场效率较高, 但电力供给却较为紧张；2）价格上限较低时，寡头发电商会延迟投资，而在价格上限较高时，则出现“抢摊博弈”，且最优的价格上限是无穷大；3）从社会福利最大化角度看，降低合约电量的比重是缓解电力供求紧张的有效途径，而从勒拉指数标准来看则存在“既能保障有效的电力供给，又能确保实现较高的市场效率”的有效差价合约。上述研究在一定程度内拓展了Thomas Dangl（1999）的研究，得到的部分研究结论在一定程度内可解释现行电力市场实践中的一些实际现象，并弥补了Steven R Grenadier（2002）不能完整解释“过度竞争导致电力紧张”等电力市场中的问题。