学号 密级 ______________
武汉大学本科毕业论文
电力市场中市场力的评价与抑制
院（系）名 称：电气工程学院
专 业 名 称 ：电气工程与自动化
学 生 姓 名 ：
指 导 教 师 ：应黎明教授
年 月
BACHELOR'S DEGREE THESIS
OF WUHAN UNIVERSITY
Evaluation and Restraint of Market
Power in Electricity Market
College： School of Electrical Engineering
Subject： Electrical Engineering and Automatization
Name：
Directed by： Professor Ying Liming
郑 重 声 明
本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。
本人签名： 日期：
摘 要
构建一个成熟的电力 走市场化运营之路己是世界电力工业发展的必然趋势。
市场是各国电力工业改革的目标和方向。而市场力是垄断竞争产业极易产生的一种不良现象。发电商利用市场力抬高电价，采取不正当行为牟取超额利润。这样既损害了用户的利益，也使社会资源不能合理配置，市场不能有效竞争。市场力的存在违背了改革的初衷，阻碍了电力改革的发展，因而成为当前电力工业规制改革的热点和难点问题。
论文阐述了市场力的基本概念，分析了电力市场中产生市场力的原因以及市场力造成的后果。归纳总结了电力市场中常用的四种市场力评价方法，在此基础上研究了基于电力市场动态结构的分层市场评价体系，并给出实例加以说明。力求通过该套指标体系能够较全面的考察某一区域电力市场的市场力的存在状况及市场力行为的行使程度。本文还分析了市场力的主要影响因素。在抑制市场力方面，从限制市场占有率，调整市场交易机制和运用物理手段合理配置电源分布三个方面归纳阐述了国内外常用的抑制市场力的方法。
关键词：电力市场；市场力；指标体系；交易机制；抑制
ABSTRACT
Key words:
目 录
第1章 引 言..........................................................................................................1
1.1 论文研究的目的和意义................................................................................1
1.2 国内外的研究现状分析................................................................................2
1.2.1 电力市场力的评价方法及体系..........................................................2
1.2.2 电力市场力的抑制方法......................................................................3
1.3 论文的框架与主要内容................................................................................6
第2章 电力市场力的成因及危害性分析.....................................................7
2.1 电力市场力的定义........................................................................................7
2.2 电力市场力的成因分析................................................................................8
2.3 电力市场力的危害性分析..........................................................................11
2.4 本章小结......................................................................................................12
第3章 电力市场力的评价方法及体系.......................................................12
3.1 电力市场力的评价方法..............................................................................12
3.1.1 市场力指标评估法............................................................................13
3.1.2 研究市场运行历史数据的后验测度法............................................18
3.1.3 市场仿真及模拟评估法....................................................................20
3.1.4 基于博弈均衡理论的博弈测度法....................................................20
3.2 电力市场力的评价体系..............................................................................21
3.2.1 三层电力市场结构分析....................................................................22
3.2.2电力市场动态结构分析指标体系的构建...........................................23
3.3 电力市场力评价方法及体系算例验证......................................................27
3.4 本章小结......................................................................................................30
第4章 电力市场力的抑制方法.....................................................................30
4.1 电力市场力的主要影响因素......................................................................30
4.2 电力市场力的主要抑制方法......................................................................32
4.2.1 市场占有率的限制............................................................................32
4.2.2 调整市场交易机制............................................................................36
4.2.3 合理配置电源分布 扩展输电网络..................................................42
4.3 电力市场力的抑制方法算例验证..............................................................43
4.4 本章小结......................................................................................................46
第5章 结论与展望.............................................................................................47
5.1 结论..............................................................................................................47
5.2 展望..............................................................................................................48 参考文献...................................................................................................................49 致 谢........................................................................................................................51
1 引 言
1.1 论文研究的目的和意义
电力市场是将电力工业技术、经济学理论、优化理论、计算机与信息工程乃至金融、证券市场等领域的理论与技术相结合的产物，包括广义和狭义两种含义。广义的电力市场是指电力生产、传输、使用和销售关系的总和。狭义的电力市场即指竞争性的电力市场，是电能生产者和使用者通过协商、竞价等方式就电能及其相关产品进行交易，通过市场竞争确定价格和数量的机制。竞争性电力市场具有开放性、竞争性、计划性和协调性。竞争性电力市场的要素包括市场主体(售电者、购电者)、市场客体(买卖双方交易的对象，如电能、输电权、辅助服务等)、市场载体、市场价格、市场规则等。
电力市场经过十几年的发展，已经积累了许多经验；国内外众多学者也结合电力市场实践从学术上不断发展完善电力市场理论体系。由于各国、各地区电力工业所面临的经济环境、电力工业结构各不相同，电力市场发展到今天，都没有形成一个适用于所有市场的市场运营模式，电力市场的发展是实践－认识－再实践，循环往复不断发展完善的过程[1]。
市场力问题一直是经济学的主要研究问题，其一般定义为：改变市场价格使之偏离市场充分竞争情况下所具有的价格水平的能力。在电力工业应用方面，具体体现为：“市场中某些成员为了阻碍新的竞争者进入市场，或者为了使竞争对手的成本增加，而有意限制自己的发电出力和服务，以便形成并维持市场高价格的能力。这些市场成员在抬高市场价格后，并不使得自身的成本或价值增加[2]。”
由于电力工业的自然垄断特性和公共事业性，长期以来世界各国的电力工业大多采取政府直接经营并辅以严格监管的运行模式。为了避免垄断导致的生产及配置的低效率，解决政府管制的失效问题，世界各国开始对电力工业放松管制、引入竞争。但是在电力工业实行市场化运营之后，各竞争主体利用电力市场本身的寡头垄断的市场结构特性，以及现行电力市场结构及交易机制设计方面存在的缺陷，通过策略性竞争
行为、联盟竞争以及竞争主体拥有的信息优势等一系列途径和手段行使市场力、抬高市场价格，使市场竞争的公平性降低，部分参与竞争的发电商及消费者利益受损，社会福利降低，严重时导致市场瘫痪[3]。
因此，对电力市场中市场力的识别、管制、平抑进行研究，可以提高电力企业生产效率和电力市场运行效率，规避电力企业在电力市场经营过程中的风险，实现社会资源的优化配置，合理分配利润，提高社会福利，确保电力工业与国民经济的协调发展。这对于我国经济健康持续发展有着重要意义。
1.2 国内外的研究现状分析
由市场力的定义可以得到，市场力的存在会逐步降低市场竞争的公平性，使参与竞争的主体利益受到损害。随着电力市场化改革的不断深入，为提高电力企业生产效率和电力市场运行效率，规避电力企业在电力市场运营过程中的风险，实现资源优化配置，能够促进电力工业与国民经济的和谐。基于此，国内外很多学者对市场力评价体系及其抑制方式进行了研究。
1.2.1 电力市场力的评价方法及体系
1.2.1.1 电力市场力度量指标
文献[2]和[12]在市场整体状况方面，设计了市场结构、市场效率、市场供需三类指标来衡量；发电商方面，设计了发电商地位和发电商策略这两类指标来衡量。
文献[10]从企业市场规模，输电限制影响，竞标机制影响三个方面探讨了电力市场力评价指标含义界定和说明。文献[7]提出了评估需求弹性对市场运行影响的指标。文献[9]还提出了市场行为、传输阻塞、由卡特尔组织构成的市场力量度、市场价格可控指数、电力市场力量度几种度量指标。
文献[9][14][15]提出了市场集中度指标，文献[14][15]提出了市场力的直接量度指标，文献[12][14][15] 提出了动态HHI指标。文献[16]提出了静态集中度指数HHI和动态集中度指数DHHI。文献[5][12][16]同时提出了Lerner指标算法。
1.2.1.2 电力市场力的主要评价方法及体系
(1) 电力市场力的评价方法
针对市场力评估常用的几种方法，提出市场指标评估法的有文献[8][11][16] [17]，提出研究市场运行历史数据的后验法的有文献[8][10][11][16][17]，提出试验仿真及模拟分析法的有文献[8][10][11][16]，提出基于博弈均衡理论的市场力分析法的有文献[8][10][11][16][17]。其中文献[8]提出了一种新的评估电力市场中卖方市场力的方法——社会福利损失率评估法。
(2) 电力市场力的评价体系
文献[1][2][4]都提出从市场、发电商行为两方面来识别评估市场力。其中文献[1]和文献[4]将整个系统的市场力分为三个层次来考察：系统层、区域层、节点层，这样可以清晰的得到各层次上的潜在市场力水平和发电公司对各层次的影响程度。并运用综合应用产业经济学中的SCP（结构－行为－绩效）分析框架和模糊层次综合评估方法提出了一种基于潮流分析的同时面向市场和面向发电公司的市场结构分层（即系统、区域和节点）评价指标体系。
文献[10]则在层次分析法基础上建立了层次模糊综合评价模型，并提出了考虑市场力的发电竞标数学模型和策略。文献[11]提出了发电商市场力识别体系的构建和指标选取原则，构建了三阶段发电商市场力识别体系，确定发电商市场力指标基准值的方法。与此对应，文献[11]也构建了发电商报价序列，确定了联盟行使市场力的发电商组。
文献[6]提出了基于竞争对手预估、综合指标以及综合模型的市场力行使策略。文献[7]提出了一种电力交易市场需求弹性模型，建立起了弹性需求下的发电商策略竞标模型—猜测供应函数。
1.2.2 电力市场力的抑制方法
1.2.2.1 电力市场力的主要影响因素
文献[2]和[5]提出了市场结构对市场力的影响，包括市场组织形式、定价原则、市场规则和政策。
文献[5][6][10]提出了输电堵塞对市场力的影响。文献[6][10]都指出电力供需关系、市场成员的博弈报价策略对市场力的影响。
文献[6]指出电力市场力的主要影响因素还包括需求和供给弹性、市场份额、串通合谋、市场机制、地理位置。文献[10]补充指出电力市场力的主要影响因素包括机组的装机容量、合约电量也是市场力的主要影响因素。
1.2.2.2 电力市场力的主要抑制方法
(1) 交易机制
利用交易机制抑制市场力是指通过组织有效合理的市场竞争，减小市场力对电力市场的影响。而影响市场竞争的几个关键因素在于需求弹性，发电商集中程度，长期合约所占比重，采用发电报价曲线投标所占的比重。
文献[11]从宏观上提出防范措施该机制由三部分构成：一是电力市场的事前(交易前)市场力防范；二是电力市场的事中(交易中)市场力防范；三是电力市场的事后(交易后)市场力防范。
在研究设计电力市场的结构时，要设法增加电力需求弹性，文献[2][5][13] [18]提出了此观点，文献[2]并提出了增加电力需求弹性的两个措施:研究确定出各种措施以使得系统操作员对运行备用容量的需求有弹性以及对于大用户用RT市场的真实价格。
在提高电力市场运行效率方面，文献[2]提出两项措施，一是要加强发电商的长期合约，二是要将需求的不确定性和采用发电报价曲线竞标的形式相结合。文献[20]提出统一电力市场中兼顾效率与经济公平的构想。
文献[9][12][21]提出利用博弈论可以抑制发电商市场力。其中文献[21]也提出了博弈论存在的缺点，主要是Nash均衡点求解的困难性；竞争各方互相保密，从而由于对手策略信息未知造成的决策困难；分析计算中的假定及简化影响决策结果的可靠性等。文献[18]在基于供应函数的发电商市场力研究方面做了深入研究。文献[5]提出拆分发电商。文献[9][13][14]提出了降低进入市场的容易程度。文献[9][13][14][17]提出限制单个供应商的市场份额。文献[9][17]提出加强需求侧响应来抑制市场力。文献
[12]提出要确定合理的发电商数量，建立基于全国联网基础上的全国电力市场，从发电侧改革向售电侧改革过渡。文献[17]提出引入零售侧竞争。文献[14]提出建立备用容量市场。
文献[12][19]提出建立双边开放的电力市场，文献[5][9][12][13][14][16][17] [19][22]提出发展中长期相结合的远期电力合约交易以及电力期货的概念，文献[14][22]提
出了用差价合约来抑制市场力。
文献[1]提出了电力市场的价格管制方案，采用激励性管制方法，收益率管制可以作为价格上限管制的必要补充和临时措施。文献[9][12][13][14][17]也提出了设置价格上限，完善价格形成机制。文献[5]提出限制市场成员（发电商）的报价策略。文献[14]还提出了用户报价法抑制市场力。
文献[11]提出缓解市场供需、优化市场结构、完善市场运作机制。文献[22]提出完善市场机制设计，增大市场的透明度。
文献[8]提出了最优竞争规模平抑法、竞争性市场结构平抑法、最优交易机制平抑法和次优激励契约平抑法。
文献[1]提出了抑制市场力行为的电力市场的设计方案，提出了准入概念，对准入对象、发电企业市场准入制度进行了分析与设计，并提出了预防强者愈强、弱者愈弱趋势的发电企业横向兼并审批制度和抑制市场力行为的竞价电量比例分配模型。同时提出了对串谋联盟的规制方法。
电力监管是指政府运用行政、法律手段，对电力行业经济活动实施的直接或者间接干预行为，包括对自然垄断环节的直接监管和对竞争性环节的间接市场监管[2]。针对我国电力监管现状，文献[2][8][9][13][14][16][17][22]都提出了国家电力监管机构对电力市场市场力监管的重要性，加强市场监管力度，规范市场主体行为。其中文献[8]提出了政府规制理论，并分析了激励性规制理论对电力工业规制的启示。文献[14]针对发电公司存在的市场力提出了相应的监管指标。文献[16]探讨了对于电力市场中的市场力的监管主要包括以下几个方面的内容：监管电力市场结构；监管市场参数；监管市场行为；监管市场规则；在必要时采用价格上限等价格管制措施减少市场力的危害后果。文献[22]指出对市场力的监管方法包括对市场力的分析方法和限制投机行为的措施。其中前者是要利用市场集中度指数和根据历史数据和市场参与者的行为进行分析，判断投机行为的存在性，后者又包括吊销市场许可证、强制市场结清电价MCP上限、强制投标竞价的上限与下限。
文献[6]指出电力市场公平、公正的实现与否在很大程度上依赖于市场参与者所掌握市场权力的程度，对交易中心监控发电公司市场力进行了研究，提出了基于非线性优化潮流与线性优化潮流的市场力实时监控策略。文献[6]同时也提出了交易中心防范市场力的措施以及发电公司应对策略。
(2) 物理手段
除利用经济手段对市场力进行限制外，通过合理的物理手段即优化电源分布和网架结构，同样能够对市场力起到有效的抑制作用。
文献[5][13][17]提出通过加强电网建设和互联能力，促进合理的发电扩展规划和电网规划。文献[5][9][14]提出扩展输电网络增加输电网建设。文献[5][13]提出合理配置电源分布等措施来抑制市场力。文献[13]还提出加强省际市场之间的交易，尤其在负荷高峰期，及时从市场外部引入电源。
目前国内外对于电力市场中市场力的研究已经取得了较为完善的结果，但在市场力评价体系结构的分层分析方面的研究成果搜集尚不充分，一些具体的电力市场调节措施和方式方面，本文尚未涉及；抑制市场力方面，通过经济手段恢复市场公平竞争，将市场力对电力市场的影响减小方面，显得更为灵活，而必要的通过电源分布和网架结构的优化，也能够在抑制市场力方面起到一定的作用。
1.3 论文的框架与主要内容
本文以探求电力市场中市场力的评价及抑制方法为工作重点，对市场力进行了深入的研究，具体内容安排如下:
1. 第1章为引言
阐述了本课题的目的和意义，概述了国内外对于电力市场力在评价和抑制方面已有的研究成果及现状等。
2. 第2章为电力市场力的成因及危害性分析
从经济学理论和电力市场管制机构方面对电力市场力做了明确定义。从市场力的行使对象角度将市场力划分为卖方市场力和买方市场力，从市场力的存在方式角度将市场力划分为垂直市场力和水平市场力，并进行了具体阐述。
3. 第3章为电力市场力的评价方法及体系
分析了四种常用的评估市场力的方法：指标评估法；市场仿真及模拟评估法；后验测度法和博弈理论测度法。在指标评估法中阐述了市场结构、市场效率、市场供需、发电商地位和发电商策略这五类指标。其次，分析了基于电力市场动态结构的分层市场评价体系，力求通过该套指标体系能够较全面的考察某一区域电力市场的市场力的存在状况及市场力行为的行使程度，并通过一个实例论证了其评价效果。
4. 第4章为电力市场力的抑制方法
在分析了市场结构、输电阻塞、博弈报价、需求和供给弹性、市场份额、市场机制和地理位置几类市场力的影响因子后，从限制市场占有率，调整市场交易机制和合理配置电源分布方面讨论了市场力的抑制方法。并通过一个实例来讨论了扩展输电线路对市场力的抑制效果。
5. 第5章为全文工作的总结和展望。
2 电力市场力的成因及危害性分析
3 电力市场力的评价方法及体系
3.1 电力市场力的评价方法
对电力市场中市场力的准确识别和评估是对其进行有效规制的前提和基础。国内外专家对其进行了大量研究，得出一系列识别及评估卖方市场力的方法，主要有：指标评估法、后验测度法、市场仿真及模拟评估法和博弈理论测度法等。
指标评估法是识别和评估市场力的常用方法，研究早、发展成熟，计算简单、实用性强，但往往存在片面性和缺乏整体、系统思考的缺陷；
后验测度法属于事后评估，尽管评估效果较好，但总是存在滞后性，因而对市场力规制的预见性和事前指导作用有限；
市场仿真及模拟评估法可以说是一种对预期市场力的测度，具有前瞻性和指导性，但这一研究方法尚处于起步阶段，评估的准确性不高；
博弈理论测度法从分析寡头垄断市场价格形成的机理出发测度市场力，综合考虑了各种影响因素，反映出市场力的大小和变化趋势，更具系统性、前瞻性和指导性，是评估市场力的一种有效的新方法。
3.3 电力市场力评价方法及体系算例验证
3.4 本章小结
本章首先分析了四种常用的评估市场力的方法：指标评估法；市场仿真及模拟评估法；后验测度法和博弈理论测度法。在指标评估法中阐述了市场结构、市场效率、市场供需、发电商地位和发电商策略这五类指标。其次，分析了基于电力市场动态结构的分层市场评价体系，力求通过该套指标体系能够较全面的考察某一区域电力市场的市场力的存在状况及市场力行为的行使程度。最后通过一个实例论证了这种评价体系的评价效果。
4 电力市场力的抑制方法
4.1 电力市场力的主要影响因素
4.4 本章小结
本章在阐述了电力市场力的几种主要影响因素后，着重分析了平抑市场力的三类策略方法。第一类从限制市场占有率角度进行说明，提出了发电企业的市场准入及横向兼并审批制度，同时还提出了限制市场份额的举措。第二类从市场交易机制角度进行说明，提出了增加弹性需求、发展中长期相结合的远期电力合约交易以及电力期货、控制价格上下限和加强市场监管力度四种主要抑制方法。第三类从物理手段进行说明，提出了合理配置电源分布 扩展输电网络来进行市场力的抑制。最后通过一个实例来讨论了扩展输电线路对市场力的抑制效果。
5 结论与展望
5.1 结论
世界各国的电力工业市场化改革正在逐步深入。打破传统的垂直一体化的行业垄断组织结构，在电力生产中引入竞争机制，提高效率，降低电价，优化资源配置，达到社会效益最优。国际上已经有数十个电力市场处于运行之中。智利、阿根廷、英国、美国、澳大利亚等国的电力市场改革给其电力工业带来了活力，并激励了世界上其他各国的市场化发展过程。我国于2002年底对电力工业进行了结构重组，拉开了将电网公司与发电公司分离、以建立发电侧电力市场为目标的新一轮电力改革的帷幕。 放松管制、引入竞争、实现电力工业市场化是不可逆转的历史趋势，也是电力工业发展进程中的一次深刻的革命。但是由于电力行业的特殊性，解除管制后的电力市场类似一个寡头竞争市场。在这种不完全竞争环境下，拥有一定市场力的发电公司可以通过实施市场力，采用策略性投标行为增加自身利润。由于电力本身不可存储，市场中的投机行为有可能影响电力市场公平竞争，甚至危及市场的稳定。所以为了构建一个健康的市场规则，有必要对电力市场下电力企业，特别是发电公司的市场力进行理论研究。
本文在国内外学者的大量研究基础上主要完成的工作与取得的成果如下：
1. 对电力市场理论和实践发展的现状进行了回顾，对目前市场力的研究现状作了全面的综述，并全面总结了已有的评价与抑制方法。
2. 全面分析了市场力的基本概念，总结了市场力的产生原因和主要危害性。
3. 总结分析了四种常用的评估市场力的方法：指标评估法；市场仿真及模拟评估法；后验测度法和博弈理论测度法。在指标评估法中阐述了市场结构、市场效率、市场供需、发电商地位和发电商策略这五类指标。并构建了基于电力市场动态结构的分层市场评价体系，通过一个实例论证了这种评价体系的评价效果。
4. 总结了影响市场力的因素，将平抑电力市场中市场力的方法分成了三类。分
别从限制市场占有率、市场交易机制和物理手段三个角度对抑制市场力进行了阐述说明。第一类从限制市场占有率角度提出了发电企业的市场准入及横向兼并审批制度，同时还提出了限制市场份额的举措。第二类从市场交易机制角度提出了增加弹性需求、发展中长期相结合的远期电力合约交易以及电力期货、控制价格上下限和加强市场监管力度四种主要抑制方法。第三类从物理手段角度提出了合理配置电源分布，扩展输电网络来进行市场力的抑制。最后通过一个实例来讨论了扩展输电线路对市场力的抑制效果。
5.2 展望
本文虽然在电力市场中市场力的评价与抑制研究方面进行了一些有益的研究和探索，但作为一个比较新的和快速发展的研究领域，仍然有很多问题有待进一步研究。
第一，目前对市场力的研究中，如何确定合理的市场力度量指标是一个核心问题。现在提出的指标都只是在一定程度上，一定范围内有效，选择不同指标，很大程度上还是依赖经验，如何量化这一经验，同时提出更有效的指标是下一步研究的重点。
第二，本文虽然总结了许多抑制方法，但对其的利弊探索未能进一步深入。未能总结出最有效的市场力抑制方法，这也将是下一步研究的重点。
第三，网络阻塞是造成市场中发电商处于不平等竞争地位的一个重要因素，也为发电商利用市场力提供了条件，在实际市场运行中如何度量和抑制这种影响，也是一个需要解决的课题。
第四，对于我国特殊的市场环境还未找到一种合理有效的市场力的评价与抑制措施，我国的电力深化改革势在必行，也要求我们需要更深入的探索真正适合我国国情的市场力的调节方式。
电力工业市场化改革正在进行中，市场模式和市场规则还没有最后确定。可以预见，更多的理论和实践问题将不断涌现，作为电力市场监管和保证公平交易的重要问题，市场力的评价与抑制研究将会更加引人注目，这一领域的研究将不断深化和发展。
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致 谢
本文是….。
附录（计算潮流数据）
学号 密级 ______________
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电力市场中市场力的评价与抑制
院（系）名 称：电气工程学院
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年 月
BACHELOR'S DEGREE THESIS
OF WUHAN UNIVERSITY
Evaluation and Restraint of Market
Power in Electricity Market
College： School of Electrical Engineering
Subject： Electrical Engineering and Automatization
Name：
Directed by： Professor Ying Liming
郑 重 声 明
本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。
本人签名： 日期：
摘 要
构建一个成熟的电力 走市场化运营之路己是世界电力工业发展的必然趋势。
市场是各国电力工业改革的目标和方向。而市场力是垄断竞争产业极易产生的一种不良现象。发电商利用市场力抬高电价，采取不正当行为牟取超额利润。这样既损害了用户的利益，也使社会资源不能合理配置，市场不能有效竞争。市场力的存在违背了改革的初衷，阻碍了电力改革的发展，因而成为当前电力工业规制改革的热点和难点问题。
论文阐述了市场力的基本概念，分析了电力市场中产生市场力的原因以及市场力造成的后果。归纳总结了电力市场中常用的四种市场力评价方法，在此基础上研究了基于电力市场动态结构的分层市场评价体系，并给出实例加以说明。力求通过该套指标体系能够较全面的考察某一区域电力市场的市场力的存在状况及市场力行为的行使程度。本文还分析了市场力的主要影响因素。在抑制市场力方面，从限制市场占有率，调整市场交易机制和运用物理手段合理配置电源分布三个方面归纳阐述了国内外常用的抑制市场力的方法。
关键词：电力市场；市场力；指标体系；交易机制；抑制
ABSTRACT
Key words:
目 录
第1章 引 言..........................................................................................................1
1.1 论文研究的目的和意义................................................................................1
1.2 国内外的研究现状分析................................................................................2
1.2.1 电力市场力的评价方法及体系..........................................................2
1.2.2 电力市场力的抑制方法......................................................................3
1.3 论文的框架与主要内容................................................................................6
第2章 电力市场力的成因及危害性分析.....................................................7
2.1 电力市场力的定义........................................................................................7
2.2 电力市场力的成因分析................................................................................8
2.3 电力市场力的危害性分析..........................................................................11
2.4 本章小结......................................................................................................12
第3章 电力市场力的评价方法及体系.......................................................12
3.1 电力市场力的评价方法..............................................................................12
3.1.1 市场力指标评估法............................................................................13
3.1.2 研究市场运行历史数据的后验测度法............................................18
3.1.3 市场仿真及模拟评估法....................................................................20
3.1.4 基于博弈均衡理论的博弈测度法....................................................20
3.2 电力市场力的评价体系..............................................................................21
3.2.1 三层电力市场结构分析....................................................................22
3.2.2电力市场动态结构分析指标体系的构建...........................................23
3.3 电力市场力评价方法及体系算例验证......................................................27
3.4 本章小结......................................................................................................30
第4章 电力市场力的抑制方法.....................................................................30
4.1 电力市场力的主要影响因素......................................................................30
4.2 电力市场力的主要抑制方法......................................................................32
4.2.1 市场占有率的限制............................................................................32
4.2.2 调整市场交易机制............................................................................36
4.2.3 合理配置电源分布 扩展输电网络..................................................42
4.3 电力市场力的抑制方法算例验证..............................................................43
4.4 本章小结......................................................................................................46
第5章 结论与展望.............................................................................................47
5.1 结论..............................................................................................................47
5.2 展望..............................................................................................................48 参考文献...................................................................................................................49 致 谢........................................................................................................................51
1 引 言
1.1 论文研究的目的和意义
电力市场是将电力工业技术、经济学理论、优化理论、计算机与信息工程乃至金融、证券市场等领域的理论与技术相结合的产物，包括广义和狭义两种含义。广义的电力市场是指电力生产、传输、使用和销售关系的总和。狭义的电力市场即指竞争性的电力市场，是电能生产者和使用者通过协商、竞价等方式就电能及其相关产品进行交易，通过市场竞争确定价格和数量的机制。竞争性电力市场具有开放性、竞争性、计划性和协调性。竞争性电力市场的要素包括市场主体(售电者、购电者)、市场客体(买卖双方交易的对象，如电能、输电权、辅助服务等)、市场载体、市场价格、市场规则等。
电力市场经过十几年的发展，已经积累了许多经验；国内外众多学者也结合电力市场实践从学术上不断发展完善电力市场理论体系。由于各国、各地区电力工业所面临的经济环境、电力工业结构各不相同，电力市场发展到今天，都没有形成一个适用于所有市场的市场运营模式，电力市场的发展是实践－认识－再实践，循环往复不断发展完善的过程[1]。
市场力问题一直是经济学的主要研究问题，其一般定义为：改变市场价格使之偏离市场充分竞争情况下所具有的价格水平的能力。在电力工业应用方面，具体体现为：“市场中某些成员为了阻碍新的竞争者进入市场，或者为了使竞争对手的成本增加，而有意限制自己的发电出力和服务，以便形成并维持市场高价格的能力。这些市场成员在抬高市场价格后，并不使得自身的成本或价值增加[2]。”
由于电力工业的自然垄断特性和公共事业性，长期以来世界各国的电力工业大多采取政府直接经营并辅以严格监管的运行模式。为了避免垄断导致的生产及配置的低效率，解决政府管制的失效问题，世界各国开始对电力工业放松管制、引入竞争。但是在电力工业实行市场化运营之后，各竞争主体利用电力市场本身的寡头垄断的市场结构特性，以及现行电力市场结构及交易机制设计方面存在的缺陷，通过策略性竞争
行为、联盟竞争以及竞争主体拥有的信息优势等一系列途径和手段行使市场力、抬高市场价格，使市场竞争的公平性降低，部分参与竞争的发电商及消费者利益受损，社会福利降低，严重时导致市场瘫痪[3]。
因此，对电力市场中市场力的识别、管制、平抑进行研究，可以提高电力企业生产效率和电力市场运行效率，规避电力企业在电力市场经营过程中的风险，实现社会资源的优化配置，合理分配利润，提高社会福利，确保电力工业与国民经济的协调发展。这对于我国经济健康持续发展有着重要意义。
1.2 国内外的研究现状分析
由市场力的定义可以得到，市场力的存在会逐步降低市场竞争的公平性，使参与竞争的主体利益受到损害。随着电力市场化改革的不断深入，为提高电力企业生产效率和电力市场运行效率，规避电力企业在电力市场运营过程中的风险，实现资源优化配置，能够促进电力工业与国民经济的和谐。基于此，国内外很多学者对市场力评价体系及其抑制方式进行了研究。
1.2.1 电力市场力的评价方法及体系
1.2.1.1 电力市场力度量指标
文献[2]和[12]在市场整体状况方面，设计了市场结构、市场效率、市场供需三类指标来衡量；发电商方面，设计了发电商地位和发电商策略这两类指标来衡量。
文献[10]从企业市场规模，输电限制影响，竞标机制影响三个方面探讨了电力市场力评价指标含义界定和说明。文献[7]提出了评估需求弹性对市场运行影响的指标。文献[9]还提出了市场行为、传输阻塞、由卡特尔组织构成的市场力量度、市场价格可控指数、电力市场力量度几种度量指标。
文献[9][14][15]提出了市场集中度指标，文献[14][15]提出了市场力的直接量度指标，文献[12][14][15] 提出了动态HHI指标。文献[16]提出了静态集中度指数HHI和动态集中度指数DHHI。文献[5][12][16]同时提出了Lerner指标算法。
1.2.1.2 电力市场力的主要评价方法及体系
(1) 电力市场力的评价方法
针对市场力评估常用的几种方法，提出市场指标评估法的有文献[8][11][16] [17]，提出研究市场运行历史数据的后验法的有文献[8][10][11][16][17]，提出试验仿真及模拟分析法的有文献[8][10][11][16]，提出基于博弈均衡理论的市场力分析法的有文献[8][10][11][16][17]。其中文献[8]提出了一种新的评估电力市场中卖方市场力的方法——社会福利损失率评估法。
(2) 电力市场力的评价体系
文献[1][2][4]都提出从市场、发电商行为两方面来识别评估市场力。其中文献[1]和文献[4]将整个系统的市场力分为三个层次来考察：系统层、区域层、节点层，这样可以清晰的得到各层次上的潜在市场力水平和发电公司对各层次的影响程度。并运用综合应用产业经济学中的SCP（结构－行为－绩效）分析框架和模糊层次综合评估方法提出了一种基于潮流分析的同时面向市场和面向发电公司的市场结构分层（即系统、区域和节点）评价指标体系。
文献[10]则在层次分析法基础上建立了层次模糊综合评价模型，并提出了考虑市场力的发电竞标数学模型和策略。文献[11]提出了发电商市场力识别体系的构建和指标选取原则，构建了三阶段发电商市场力识别体系，确定发电商市场力指标基准值的方法。与此对应，文献[11]也构建了发电商报价序列，确定了联盟行使市场力的发电商组。
文献[6]提出了基于竞争对手预估、综合指标以及综合模型的市场力行使策略。文献[7]提出了一种电力交易市场需求弹性模型，建立起了弹性需求下的发电商策略竞标模型—猜测供应函数。
1.2.2 电力市场力的抑制方法
1.2.2.1 电力市场力的主要影响因素
文献[2]和[5]提出了市场结构对市场力的影响，包括市场组织形式、定价原则、市场规则和政策。
文献[5][6][10]提出了输电堵塞对市场力的影响。文献[6][10]都指出电力供需关系、市场成员的博弈报价策略对市场力的影响。
文献[6]指出电力市场力的主要影响因素还包括需求和供给弹性、市场份额、串通合谋、市场机制、地理位置。文献[10]补充指出电力市场力的主要影响因素包括机组的装机容量、合约电量也是市场力的主要影响因素。
1.2.2.2 电力市场力的主要抑制方法
(1) 交易机制
利用交易机制抑制市场力是指通过组织有效合理的市场竞争，减小市场力对电力市场的影响。而影响市场竞争的几个关键因素在于需求弹性，发电商集中程度，长期合约所占比重，采用发电报价曲线投标所占的比重。
文献[11]从宏观上提出防范措施该机制由三部分构成：一是电力市场的事前(交易前)市场力防范；二是电力市场的事中(交易中)市场力防范；三是电力市场的事后(交易后)市场力防范。
在研究设计电力市场的结构时，要设法增加电力需求弹性，文献[2][5][13] [18]提出了此观点，文献[2]并提出了增加电力需求弹性的两个措施:研究确定出各种措施以使得系统操作员对运行备用容量的需求有弹性以及对于大用户用RT市场的真实价格。
在提高电力市场运行效率方面，文献[2]提出两项措施，一是要加强发电商的长期合约，二是要将需求的不确定性和采用发电报价曲线竞标的形式相结合。文献[20]提出统一电力市场中兼顾效率与经济公平的构想。
文献[9][12][21]提出利用博弈论可以抑制发电商市场力。其中文献[21]也提出了博弈论存在的缺点，主要是Nash均衡点求解的困难性；竞争各方互相保密，从而由于对手策略信息未知造成的决策困难；分析计算中的假定及简化影响决策结果的可靠性等。文献[18]在基于供应函数的发电商市场力研究方面做了深入研究。文献[5]提出拆分发电商。文献[9][13][14]提出了降低进入市场的容易程度。文献[9][13][14][17]提出限制单个供应商的市场份额。文献[9][17]提出加强需求侧响应来抑制市场力。文献
[12]提出要确定合理的发电商数量，建立基于全国联网基础上的全国电力市场，从发电侧改革向售电侧改革过渡。文献[17]提出引入零售侧竞争。文献[14]提出建立备用容量市场。
文献[12][19]提出建立双边开放的电力市场，文献[5][9][12][13][14][16][17] [19][22]提出发展中长期相结合的远期电力合约交易以及电力期货的概念，文献[14][22]提
出了用差价合约来抑制市场力。
文献[1]提出了电力市场的价格管制方案，采用激励性管制方法，收益率管制可以作为价格上限管制的必要补充和临时措施。文献[9][12][13][14][17]也提出了设置价格上限，完善价格形成机制。文献[5]提出限制市场成员（发电商）的报价策略。文献[14]还提出了用户报价法抑制市场力。
文献[11]提出缓解市场供需、优化市场结构、完善市场运作机制。文献[22]提出完善市场机制设计，增大市场的透明度。
文献[8]提出了最优竞争规模平抑法、竞争性市场结构平抑法、最优交易机制平抑法和次优激励契约平抑法。
文献[1]提出了抑制市场力行为的电力市场的设计方案，提出了准入概念，对准入对象、发电企业市场准入制度进行了分析与设计，并提出了预防强者愈强、弱者愈弱趋势的发电企业横向兼并审批制度和抑制市场力行为的竞价电量比例分配模型。同时提出了对串谋联盟的规制方法。
电力监管是指政府运用行政、法律手段，对电力行业经济活动实施的直接或者间接干预行为，包括对自然垄断环节的直接监管和对竞争性环节的间接市场监管[2]。针对我国电力监管现状，文献[2][8][9][13][14][16][17][22]都提出了国家电力监管机构对电力市场市场力监管的重要性，加强市场监管力度，规范市场主体行为。其中文献[8]提出了政府规制理论，并分析了激励性规制理论对电力工业规制的启示。文献[14]针对发电公司存在的市场力提出了相应的监管指标。文献[16]探讨了对于电力市场中的市场力的监管主要包括以下几个方面的内容：监管电力市场结构；监管市场参数；监管市场行为；监管市场规则；在必要时采用价格上限等价格管制措施减少市场力的危害后果。文献[22]指出对市场力的监管方法包括对市场力的分析方法和限制投机行为的措施。其中前者是要利用市场集中度指数和根据历史数据和市场参与者的行为进行分析，判断投机行为的存在性，后者又包括吊销市场许可证、强制市场结清电价MCP上限、强制投标竞价的上限与下限。
文献[6]指出电力市场公平、公正的实现与否在很大程度上依赖于市场参与者所掌握市场权力的程度，对交易中心监控发电公司市场力进行了研究，提出了基于非线性优化潮流与线性优化潮流的市场力实时监控策略。文献[6]同时也提出了交易中心防范市场力的措施以及发电公司应对策略。
(2) 物理手段
除利用经济手段对市场力进行限制外，通过合理的物理手段即优化电源分布和网架结构，同样能够对市场力起到有效的抑制作用。
文献[5][13][17]提出通过加强电网建设和互联能力，促进合理的发电扩展规划和电网规划。文献[5][9][14]提出扩展输电网络增加输电网建设。文献[5][13]提出合理配置电源分布等措施来抑制市场力。文献[13]还提出加强省际市场之间的交易，尤其在负荷高峰期，及时从市场外部引入电源。
目前国内外对于电力市场中市场力的研究已经取得了较为完善的结果，但在市场力评价体系结构的分层分析方面的研究成果搜集尚不充分，一些具体的电力市场调节措施和方式方面，本文尚未涉及；抑制市场力方面，通过经济手段恢复市场公平竞争，将市场力对电力市场的影响减小方面，显得更为灵活，而必要的通过电源分布和网架结构的优化，也能够在抑制市场力方面起到一定的作用。
1.3 论文的框架与主要内容
本文以探求电力市场中市场力的评价及抑制方法为工作重点，对市场力进行了深入的研究，具体内容安排如下:
1. 第1章为引言
阐述了本课题的目的和意义，概述了国内外对于电力市场力在评价和抑制方面已有的研究成果及现状等。
2. 第2章为电力市场力的成因及危害性分析
从经济学理论和电力市场管制机构方面对电力市场力做了明确定义。从市场力的行使对象角度将市场力划分为卖方市场力和买方市场力，从市场力的存在方式角度将市场力划分为垂直市场力和水平市场力，并进行了具体阐述。
3. 第3章为电力市场力的评价方法及体系
分析了四种常用的评估市场力的方法：指标评估法；市场仿真及模拟评估法；后验测度法和博弈理论测度法。在指标评估法中阐述了市场结构、市场效率、市场供需、发电商地位和发电商策略这五类指标。其次，分析了基于电力市场动态结构的分层市场评价体系，力求通过该套指标体系能够较全面的考察某一区域电力市场的市场力的存在状况及市场力行为的行使程度，并通过一个实例论证了其评价效果。
4. 第4章为电力市场力的抑制方法
在分析了市场结构、输电阻塞、博弈报价、需求和供给弹性、市场份额、市场机制和地理位置几类市场力的影响因子后，从限制市场占有率，调整市场交易机制和合理配置电源分布方面讨论了市场力的抑制方法。并通过一个实例来讨论了扩展输电线路对市场力的抑制效果。
5. 第5章为全文工作的总结和展望。
2 电力市场力的成因及危害性分析
3 电力市场力的评价方法及体系
3.1 电力市场力的评价方法
对电力市场中市场力的准确识别和评估是对其进行有效规制的前提和基础。国内外专家对其进行了大量研究，得出一系列识别及评估卖方市场力的方法，主要有：指标评估法、后验测度法、市场仿真及模拟评估法和博弈理论测度法等。
指标评估法是识别和评估市场力的常用方法，研究早、发展成熟，计算简单、实用性强，但往往存在片面性和缺乏整体、系统思考的缺陷；
后验测度法属于事后评估，尽管评估效果较好，但总是存在滞后性，因而对市场力规制的预见性和事前指导作用有限；
市场仿真及模拟评估法可以说是一种对预期市场力的测度，具有前瞻性和指导性，但这一研究方法尚处于起步阶段，评估的准确性不高；
博弈理论测度法从分析寡头垄断市场价格形成的机理出发测度市场力，综合考虑了各种影响因素，反映出市场力的大小和变化趋势，更具系统性、前瞻性和指导性，是评估市场力的一种有效的新方法。
3.3 电力市场力评价方法及体系算例验证
3.4 本章小结
本章首先分析了四种常用的评估市场力的方法：指标评估法；市场仿真及模拟评估法；后验测度法和博弈理论测度法。在指标评估法中阐述了市场结构、市场效率、市场供需、发电商地位和发电商策略这五类指标。其次，分析了基于电力市场动态结构的分层市场评价体系，力求通过该套指标体系能够较全面的考察某一区域电力市场的市场力的存在状况及市场力行为的行使程度。最后通过一个实例论证了这种评价体系的评价效果。
4 电力市场力的抑制方法
4.1 电力市场力的主要影响因素
4.4 本章小结
本章在阐述了电力市场力的几种主要影响因素后，着重分析了平抑市场力的三类策略方法。第一类从限制市场占有率角度进行说明，提出了发电企业的市场准入及横向兼并审批制度，同时还提出了限制市场份额的举措。第二类从市场交易机制角度进行说明，提出了增加弹性需求、发展中长期相结合的远期电力合约交易以及电力期货、控制价格上下限和加强市场监管力度四种主要抑制方法。第三类从物理手段进行说明，提出了合理配置电源分布 扩展输电网络来进行市场力的抑制。最后通过一个实例来讨论了扩展输电线路对市场力的抑制效果。
5 结论与展望
5.1 结论
世界各国的电力工业市场化改革正在逐步深入。打破传统的垂直一体化的行业垄断组织结构，在电力生产中引入竞争机制，提高效率，降低电价，优化资源配置，达到社会效益最优。国际上已经有数十个电力市场处于运行之中。智利、阿根廷、英国、美国、澳大利亚等国的电力市场改革给其电力工业带来了活力，并激励了世界上其他各国的市场化发展过程。我国于2002年底对电力工业进行了结构重组，拉开了将电网公司与发电公司分离、以建立发电侧电力市场为目标的新一轮电力改革的帷幕。 放松管制、引入竞争、实现电力工业市场化是不可逆转的历史趋势，也是电力工业发展进程中的一次深刻的革命。但是由于电力行业的特殊性，解除管制后的电力市场类似一个寡头竞争市场。在这种不完全竞争环境下，拥有一定市场力的发电公司可以通过实施市场力，采用策略性投标行为增加自身利润。由于电力本身不可存储，市场中的投机行为有可能影响电力市场公平竞争，甚至危及市场的稳定。所以为了构建一个健康的市场规则，有必要对电力市场下电力企业，特别是发电公司的市场力进行理论研究。
本文在国内外学者的大量研究基础上主要完成的工作与取得的成果如下：
1. 对电力市场理论和实践发展的现状进行了回顾，对目前市场力的研究现状作了全面的综述，并全面总结了已有的评价与抑制方法。
2. 全面分析了市场力的基本概念，总结了市场力的产生原因和主要危害性。
3. 总结分析了四种常用的评估市场力的方法：指标评估法；市场仿真及模拟评估法；后验测度法和博弈理论测度法。在指标评估法中阐述了市场结构、市场效率、市场供需、发电商地位和发电商策略这五类指标。并构建了基于电力市场动态结构的分层市场评价体系，通过一个实例论证了这种评价体系的评价效果。
4. 总结了影响市场力的因素，将平抑电力市场中市场力的方法分成了三类。分
别从限制市场占有率、市场交易机制和物理手段三个角度对抑制市场力进行了阐述说明。第一类从限制市场占有率角度提出了发电企业的市场准入及横向兼并审批制度，同时还提出了限制市场份额的举措。第二类从市场交易机制角度提出了增加弹性需求、发展中长期相结合的远期电力合约交易以及电力期货、控制价格上下限和加强市场监管力度四种主要抑制方法。第三类从物理手段角度提出了合理配置电源分布，扩展输电网络来进行市场力的抑制。最后通过一个实例来讨论了扩展输电线路对市场力的抑制效果。
5.2 展望
本文虽然在电力市场中市场力的评价与抑制研究方面进行了一些有益的研究和探索，但作为一个比较新的和快速发展的研究领域，仍然有很多问题有待进一步研究。
第一，目前对市场力的研究中，如何确定合理的市场力度量指标是一个核心问题。现在提出的指标都只是在一定程度上，一定范围内有效，选择不同指标，很大程度上还是依赖经验，如何量化这一经验，同时提出更有效的指标是下一步研究的重点。
第二，本文虽然总结了许多抑制方法，但对其的利弊探索未能进一步深入。未能总结出最有效的市场力抑制方法，这也将是下一步研究的重点。
第三，网络阻塞是造成市场中发电商处于不平等竞争地位的一个重要因素，也为发电商利用市场力提供了条件，在实际市场运行中如何度量和抑制这种影响，也是一个需要解决的课题。
第四，对于我国特殊的市场环境还未找到一种合理有效的市场力的评价与抑制措施，我国的电力深化改革势在必行，也要求我们需要更深入的探索真正适合我国国情的市场力的调节方式。
电力工业市场化改革正在进行中，市场模式和市场规则还没有最后确定。可以预见，更多的理论和实践问题将不断涌现，作为电力市场监管和保证公平交易的重要问题，市场力的评价与抑制研究将会更加引人注目，这一领域的研究将不断深化和发展。
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致 谢
本文是….。
附录（计算潮流数据）