淺談博弈論在電力市場中應用

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1、淺談博弈論在電力市場中應用１、博弈論概述　　博弈論又稱為“對策論”，一種使用嚴謹數(shù)學模型來解決現(xiàn)實世界中的利害沖突的理論。由于沖突、合作、競爭等行為是現(xiàn)實世界中常見的現(xiàn)象，因此很多領域都能應用博弈論，例如軍事領域、經(jīng)濟領域、政治外交，解決諸如戰(zhàn)術攻防、國際糾紛、定價定產(chǎn)、兼并收購、投標拍賣甚至動物進化等問題?！　〔┺恼摰难芯块_始于本世紀，1944年諾依曼和摩根斯坦合著的《博弈論和經(jīng)濟行為》一書的出版標志著博弈理論的初步形成，隨后發(fā)展壯大為一門綜合學科。1994年三位長期致力于博弈論研究實踐的學者納什、海薩尼、塞爾頓共同獲得諾貝爾經(jīng)濟學獎，使博弈論在經(jīng)濟領域中的地位和作

2、用得到權威性的肯定?！　。玻┺恼摰幕驹砗头椒ā　∥墨I[1][2]用淺白的語言敘述了博弈論的思想精髓和基本概念。文獻[3][4]更注重理論上的分析和數(shù)學的嚴謹。概括起來，博弈論模型可以用五個方面來描述　　G={P，A，S，I，U}　　P：為局中人，博弈的參與者，也稱為“博弈方”，局中人是能夠獨立決策，獨立承擔責任的個人或組織，局中人以最終實現(xiàn)自身利益最大化為目標。　　A：為各局中人的所有可能的策略或行動的集合。根據(jù)該集合是否有限還是無限，可分為有限博弈和無限博弈，后者表現(xiàn)為連續(xù)對策，重復博弈和微分對策等。　　S：博弈的進程，也是博弈進行的次序。局中人同時行動的一次

3、性決策的博弈，成為靜態(tài)博弈，如齊威王和田忌賽馬；局中人行動有先后次序，稱為動態(tài)博弈，如下棋?！　：博弈信息，能夠影響最后博弈結局的所有局中人的情報，如效用函數(shù)，響應函數(shù)，策略空間等。打仗強調“知己知彼，百戰(zhàn)不殆”，可見信息在博弈中占重要的地位，博弈的贏得很大程度依賴于信息的準確度與多寡。得益信息是博弈中的重要信息，如果博弈各方對各種局勢下所有局中人的得益狀況完全清楚，稱之為完全信息博弈（gameation），例如齊威王和田忌賽馬，各種馬的組合對陣的結果雙方都不嚴而喻。反之為不完全信息博弈（gameation），例如投標拍賣，博弈各方均不清楚對方的估價。在動態(tài)博弈中還

4、有一類信息：輪到行動的博弈方是否完全了解此前對方的行動。如果完全了解則稱之為“具有完美信息”的博弈（gameation），例如下棋，雙方都清楚對方下過的著數(shù)。反之稱為“不完美信息的動態(tài)博弈”（gameperfectinformation）。由于信息不完美，博弈的結果只能是概率期望，而不能象完美信息博弈那樣有確定的結果?！　：為局中人獲得利益，也是博弈各方追求的最終目標。根據(jù)各方得益的不同情況，分為零和博弈和變和博弈。零和博弈中各方利益之間是完全對立的。變和博弈有可能存在合作關系，爭取雙贏的局面?！　∵€有另一類型博弈稱為多人合作博弈，例如安理會投票表決，OPEC聯(lián)合限

5、產(chǎn)保價等問題。這類問題重點放在聯(lián)盟利益的分配上，它的理論和方法廣泛應用于利益損失的共同分擔問題。多人合作博弈的研究方法主要是特征函數(shù)模型。以個可能的聯(lián)盟為定義域，特征函數(shù)表示各個聯(lián)盟的得益（N是局中人的數(shù)目），它的分配解必須符合一定的合理性和穩(wěn)定性，它的解的概念也發(fā)展成多種多樣，包括穩(wěn)定集、核心、核仁、Shapely值等。解的多樣性符合現(xiàn)實世界復雜多樣的需要，針對不同的問題選擇或創(chuàng)造合適的解的概念是博弈論深入研究的課題?！　〔还懿┺母鞣绞呛献?、競爭、威脅還是暫時讓步，博弈論模型的求解目標就是使自身最終的利益最大化，這種解建立在對方也采取各自“最好策略”為前提，各方最終

6、達到一個力量均衡，也就是說誰也無法通過偏離均衡點而獲得更多的利益。這就是博弈論求解的本質思想?！　?、博弈論與電力市場　　博弈論是研究市場經(jīng)濟的重要工具。電力作為特殊的商品，它的生產(chǎn)、運輸、銷售和消費也逐漸走向市場化。世界范圍內很多國家的電力工業(yè)走向放松管制、引進競爭的進程中，遇到很多前所未有的新課題，運用博弈論來分析解決其中一些問題是一個研究方向。用博弈論模擬電力市場，模擬的結果可能更加接近實際，為市場模式設計提供依據(jù)。另外，電廠或用電用戶作為市場的參與者，可以用博弈論來分析市場，研究如何報價獲利最大?！　≌_運用博弈論關鍵要針對電力市場的特點正確選擇模型和解的概念

7、。例如：力量相當?shù)膬蓚€區(qū)域電網(wǎng)之間交換功率的情形比較適合用古諾模型和Nash談判解方法；而自備電廠與公用電網(wǎng)之間的交易可能更適合用Stackleberg模型。還有局中人結盟問題：如何識別合作伙伴，結盟利益如何在聯(lián)盟內分配。電力市場環(huán)境下，電網(wǎng)輸電作為一項服務，它的網(wǎng)損、固定資產(chǎn)投資如何在網(wǎng)絡使用者之間分擔。這些分配問題有不同的概念的解：穩(wěn)定集，核心，核仁，Shapely值等，如何合理選擇或創(chuàng)造最接近實際的解的概念也是面臨的課題?！　〔┺牡慕Y果是依賴于擁有的信息，采用什么樣的信息披露政策是設計電力市場模式的一個方面。例如：電廠競價上網(wǎng)，一個成功的報價不