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经济财会
基于异质消费者私人信息的多维非线性定价研究:以我国电力供应短缺为背景
添加时间: 2021/7/29 13:54:16 来源: 作者: 点击数:141
 
 
 
项目研究内容和意义简介(限 400 字)在公用事业领域,看似相同的消费者在产品的不同
维度(如数量和质量)上存在很大的差异,在通常情况下这种差异属于私人信息而无法被
规制者或厂商所知悉,
个灵活的非线性价格方案可以借助消费者的自我选择发现这种差
异,实现对消费者的甄别,并因此提高社会总体福利,同时也可以避免
般的价格歧视所
带来的公平性问题。本项研究以我国电力市场为背景,试图从四个维度
——
用电量、负荷、
可靠性、时间
——
对电力市场消费者的异质性进行研究,探究消费者在这四个维度上的独
立分布以及联合分布状况,在此基础上提出
个非线性价格方案和最优配给顺序,分别同
现行的目录销售电价和拉闸限电顺序进行比较,以计算潜在的福利损失。在当前全国普遍
缺电的背景下,这种灵活的非线性定价机制可以给电力用户以正确的激励,引导他们真正
的节约用电,实现帕累托改进,同时也可以减少规制者的信息负担。另外,本项研究的方
法也可以推广到其他公用事业领域。
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)立项依据与研究内容(4000
-
8000 字)
1、项目的立项依据(研究意义、国内外研究现状及分析,附主要参考文献目录)。
1.1 研究意义
30 年来,在公用事业规制与定价领域,传统的两种规制方法和定价方式,即欧洲的国有化规
边际成本定价和美国的回报率规制
平均成本定价,在理论和实践上都遇到种种问题,例如企
业的不可持续性、信息不对称、规制的承诺与灵活性之间的矛盾、A
-
J 效应等。与此同时,非线性定
价(nonlinear pricing
,或 nonlinear tariff,或 nonuniform tariff)得到了深入的研究和普遍的应用,例
如电力行业中的可中断电价(interruptible tariff)、可削减电价(curtailable tariff)和高可靠性电价
priority tariff)、固定电话的月租费和通话费、民航和铁路中的累计旅行折扣等等。所谓非线性定
价是指购买商品的总价格同购买量之间不呈线性比例的
种定价方式,它包括两部定价(two
-
part
tariff)、多部定价(multi
-
part tariff)、阶梯性定价(block tariff)、价格折扣(price discount)等多种
形式。这种定价方式可以解决具有天然垄断特性的公用事业行业采用边际成本定价时无法弥补固定
成本的缺陷。它同芝加哥学派、可竞争理论、模式间竞争理论、新规制理论以及更深层面上的新自
由主义等
起,成为上世纪 70 年代以来主要工业化国家放松规制的理论源泉之
我国目前正处于市场化的初期,由于关系国计民生,各类公用事业的价格还受到中央和地方各
级政府的严格规制。电力、重要交通运输、邮政基本业务、电信基本业务仍然属于 2001 7 4
公布的《国家计委和国务院有关部门定价目录》中 13 种中央定价的产品和服务之列,自来水、煤气、
城市垃圾处理等的定价权限则由地方物价部门掌握,民航的定价也受到国家民航总局的严格监管。
这些公共产品或服务的定价主要由政府相关部门采用成本加成法确定(类似于回报率规制),主要考
虑厂商成本的回收以及对通货膨胀的抑制,忽视了消费者的异质需求(监管部门也无法了解消费者
丰富的异质信息),显得比较简单粗糙,因此存在着巨大的福利改进空间。
对于电力行业而言,世界范围内电力体制改革的核心内容之
是形成
套具有经济效率的电价
体系,非线性定价在其中具有重要的理论与应用价值。实践表明,美国的 Wright tariff 和法国的蓝黄
绿电价等非线性定价方式极大地提高了电力市场的效率(Wilson, 1993)。目前我国的销售电价实行
目录电价(catalog tariff),根据电压等级分为<1KV1
-
10KV35
-
110KV110KV>220KV 五类,
根据用户的类型分为居民生活用电、非居民照明用电、商业用电、非工业和普通工业用电(非普用
电)、大工业用电、农业生产用电、贫困农业排灌用电等七类。随着人们生活水平的提高以及用电结
构的变化,电力负荷率日益降低,
个直接后果就是我国电网的可发电量有余,可供电量不足,需 国家自然科学基金申请书
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求侧管理(DSM)成为解决电力供应紧张的重要方法,其主要内容就是形成
套灵活的电价体系(胡
兆光,2003)。以分时电价、峰谷电价、季节性电价、可中断电价、可靠性电价等为主要内容的非线
性定价在其中占据重要地位。这种定价方式可以揭示出电力用户的私人信息,提高经济效率,实现
帕累托改进,将有限的电力资源配置到对它们评价最高的用户那里,激励用户自觉节约用电,实现
电力资源的优化配置。我国目前尽管对于大工业用电和商业用电也采取了两部制电价和峰谷电价等
非线性定价方式,但它们并非建立在对电力用户需求信息的严格经济学分析之基础上。而要制定较
好的电价体系,了解消费者丰富的异质需求信息是关键,这正是本项研究的主要内容及其现实意义
所在。
本项研究也具有很大的理论意义。现有的非线性定价模型都是在工业化国家供给充分的背景下
提出的,最大化社会总福利成为政策目标,相应的价格方案往往表现为递减的特征(declining tariff),
即用得越多越便宜。而目前我国电力行业同成熟工业化国家的最大不同在于电力供应在短期内的严
重短缺,命令型的拉闸限电成为常态。因此最优配给顺序(rationing)比社会总福利最大更为重要,
相应的价格方案有可能会出现递增的特征。这种在供给有限前提下的非线性定价模型是对传统理论
个有益补充,对于缺电背景下的中国以及其他类似发展中国家具有更为重要的理论意义。
1.2 国内外研究现状及分析
非线性定价在商业实践中有着很长的应用历史,对它的理论研究最早能追溯到 Gabor1955),
他对递减的阶梯性定价(block tariff)进行了初步的研究。除他之外,早期的研究主要关注非线性定
价中最为简单的两部定价。例如,科斯(Coase, R. 1970)批评 Hotelling 倡导的边际成本定价
——
使消费者只考虑边际成本而忽略总成本;规制者代替消费者做出是否需要某种公用事业产品的决策;
导致公用事业的集中化管理
——
并提出两部定价可以解决边际成本定价时企业亏损的问题。Oi
1971)分析了迪斯尼乐园的两部定价问题,并对这种定价方式发出由衷的赞叹
——
企业家对利润
的想象力超出经济学家的分析能力(the imagination of a greedy entrepreneur outstrips the analytic ability
of the economist)。Mitchell1978)研究了美国本地电话的两部定价及其对社会福利的改进,以及最
优的两部定价形式。他们的研究表明,在设计两部定价时必须考虑到的两个约束条件是激励相容(IC
incentive compatibility)和帕累托改进(PI
pareto improvement)。同时,Stiglitz1977)对不对称信
息条件下保险市场中的非线性定价现象进行了研究。Spence1976)考察了非线性定价和社会福利
之间的关系。
电信业是非线性定价应用最为普遍的行业,因此 AT&T 下属的 Bell 实验室的
批经济学家如
Robert Willig
Elizabeth Bailey
Gerald FaulhaberEdward ZajacStephen BrownDavid Sibley 等人 国家自然科学基金申请书
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在上世纪 70 年代对非线性定价进行了迄今为止最为深入全面的研究,并于 1970 年创立了目前规制
经济学和产业组织领域最有影响的学术杂志 Bell Journal of Economics and Management Science(该刊
1975 年更名为 Bell Journal of Economics,后于 1984 年由于财政原因转让给 Rand 公司并更为现名
Rand Journal of Economics)。Willig1978)将对两部定价的研究扩展到
般的非线性定价,他指出
任何
个多部定价(n 部)都等价于 n
-
1 个可自我选择的两部定价,并从理论上论证了任何
个不等
于边际成本的线性定价(uniform price)都可以用
个帕累托占优的非线性定价取代。他的这
结论
在非线性定价的研究中具有里程碑式的意义。在兰德公司资助下,Mitchell and Vogelsang1991)的
专著对电信业中的非线性定价进行了全面的研究。当前,对非线性定价的研究正从电信业向其他行
业扩展,例如电力行业。
Tirole1988)认为,非线性定价实质上是
种二级价格歧视。由于公用事业行业完全满足实行
价格歧视的三个条件,即企业具有
定的市场力,产品不能被再销售,企业可以对消费者进行区分,
因此非常适合进行非线性定价。然而,同
般的价格歧视最大的不同在于,非线性定价将对消费者
的区分从消费者无法选择的外在变量(如年龄、性别、地区)转移为可以选择的内在变量(如购买
的数量或时间、产品的质量等),因此使得任何消费者都可以享受低价格的好处,只要他消费地足够
多(或更及时),因此非线性定价在很大程度上可以避免因价格歧视导致的公平性纠葛以及相应的法
律纠纷。同时,近 20 年来,经济学界、法学界、政界以及实业界对价格歧视的看法也发生了很大的
改变:保护竞争者并不等于保护竞争(Pepall, et al, 2002),因此非线性定价作为二级价格歧视其合法
性与可行性得到了更大的承认。
非线性定价的可行性源于消费者的异质性(heterogeneity),看似相同的消费者中间其实存在着
巨大的差异,这种差异事实上是
种私人信息(private information),在非线性定价文献中被模型化
为特征(type)或品味(taste)。从机制设计理论的角度看,
个可自由选择的非线性价格方案可以
揭示(revelation)出消费者的私人信息,即通过自由选择对自己进行自我甄别(self
-
screening),从
而提高社会总体福利。目前有两种对消费者类型进行模型化的方法,
Brown and Sibley1986
的在普通需求函数中引入的品味变量θ ,个人反需求函数为 p
=
q q(, ) θ ,总反需求函数则为
P qq d (, )
θ
=
θ θ
;二是 Wilson1993)的消费者需求档案函数(demand profile functionN(p,q)
该函数的含义是在价格为 p 时至少购买 q 单位商品的人数,这种方法实质上是通过消费者购买的数
量来描述消费者类型。前者更适合进行理论化的模型推导,后者则更适合在实际中加以运用,但它
们都必须解决的
个关键问题是θ 的分布状况,对此他们都是采用假设θ 服从某种分布来进行理论
推导。另
个缺陷在于他们主要对
维的消费者类型参数模型进行了研究,当考虑到质量等多个维 国家自然科学基金申请书
8 版本 1.005.589
度时,由于模型的复杂,主要以举例的形式进行推导,并且缺乏对实际行业的实证研究。
非线性定价的核心问题是要求出最优的价格方案。在单
产品、单
消费者类型参数且服从某
种分布、强单调性(即不同θ 的消费者的需求函数不相交)等严格假设下,Brown and Sibley1986)、
Wilson1993)运用不同的方法都得出了同样的最优非线性价格方案,即如果将每
单位增量商品
都视为不同的商品,则该增量商品的价格在其边际成本上的加成应该同价格弹性的倒数成比例,即
为拉姆齐反弹性定价规则(Ramsey pricing, or Ramsey inverse elastic rule)在增量商品市场上的应用。
对于最大的消费者(或最后
单位的消费)而言,价格应该等于边际成本,即
最高处无扭曲
。这
结论同最优税收理论具有
致性。
除了根据消费者购买数量上的差异进行非线性定价以外,也可以通过质量差异进行非线性定价,
即将消费者的类型参数从描述数量特征转为描述质量特征,Mussa and Rosen1978)对此进行了开
创性的研究。这种对同
公用事业产品或服务的若干质量特征进行组合时的定价被称为多维产品定
价(multidimensional pricing),例如消费者可以选择电力的可靠程度和用电的时间、邮递服务中信件
的快慢、、自来水的水质、民航和铁路运输服务中的等级等等,不同的质量或数量特征被称为
维度
dimension)。而对多种不同质量产品的定价被称为多产品定价(multiple product pricing),它更多
地用于竞争性的市场中。当存在大量产品类型时,这两种定价方式是类似的。然而,如果产品的种
类有限,则多产品定价更为复杂,原因是产品质量特征不连续,并且要考虑不同产品之间的互补与
替代问题。
理论上的非线性定价要解决在
系列假设下最优价格方案的推导问题,而实证的非线性定价则
必须解决在实际中异质消费者在多个维度上服从何种类型的分布,这需要借助大量的实际数据来进
行估计。由于数据的可得性欠佳,现有的研究在这
方面还存在很大的不足,仅有的
些研究也集
中在
维的消费者类型上。例如,Mitchell1978)认为本地电话市场
维的消费者类型服从对数正
态分布,但并没有给出详细的证明和实证检验。随后的研究如 Jørgensen, Pedersen, Solvoll2004
对挪威的航运业的非线性定价进行的研究;Vuuren2002)对荷兰铁路业的非线性定价进行的研究;
Berry2000)对放松规制后美国电力行业的搁浅成本(stranded cost)通过进入费进行回收时的定价
方式进行的研究都沿袭了他的这
假设。Miravete2004)在对 1984
-
1988 年美国移动通信的数据进
行分析时假设消费者服从 Burr XII 型分布,即
1/
() 1 1 , ,
i
i i
i ii i ii
i i
F
λ
θ θ
θ θ θ θθ
θ θ
⎡ ⎤
=
− −
∈ ⎡ ⎤ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦
⎣ ⎦
: ,并指出
这种分布假设的好处
是可以保证模型有解,二是分布假设中λ 参数的改变可以包括各种情况。但
这种假设仍然需要得到实际数据的检验,并且仍然是属于
维的研究。对于多维消费者类型分布的
研究则更为薄弱,仅有的代表性文献有二,
Armstrong1996)研究了多产品的非线性定价问题, 国家自然科学基金申请书
9 版本 1.005.589
二是 Sibley and Srinagesh1997)研究了多个消费者品味参数下多产品的最优非线性定价问题。但他
们的研究都属于纯粹的理论研究,无法回避假设的严格,缺乏对实际分布的检验,同时也没有考虑
不同维度间可能存在联合分布的可能。
在我国,尽管近年来有关产业组织理论的研究获得了迅速的发展,代表性的如王俊豪(2001
20022004)、张昕竹(200020022004)、张维迎和盛洪(1998)、刘树杰(1999)、余晖(1997)、
夏大慰(1994)等,但他们的研究主要集中于如何限制垄断和促进竞争上,而对具体行业定价问题
的深入分析则明显不足。以
非线性定价
为篇名/关键词/摘要在
中国期刊网
中进行搜索,截止
2005 1 月,仅有相关文献 7 篇,它们分别是李克克、李绍才(1999)、唐小我(1999)、李明月等
2001)、王卫东、朱其鳌(2003)、王健伟等(2004)、马暕(2004)、王冰(2004)。这些研究大多
属于介绍性文章,同国外的同类研究相比还有很大的差距。另外,
些工程技术方面的学者从他们
的专业角度涉及了非线性定价问题,如叶泽(2004)、朱成章(2003)、曾鸣(2001)、言茂松(1998
等。但总体而言,我国仍然缺乏对某个行业的非线性定价问题进行深入的理论性和经验性的研究,
而这正是本项课题的任务。
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-
152003
2、项目的研究内容、研究目标,以及拟解决的关键问题。
2.1 研究内容
本课题探讨我国销售电价中的非线性定价问题。我们的研究主要集中于耗电量最大的大工业用
电和同我们生活最密切相关的居民生活用电两类,后
步的研究也可以扩展到其他类型的电力用户。
电力市场理论表明,电力用户对电力的需求主要在四个方面存在差异:用电量(q)、负荷(d)、可
靠性(m)、和时间(t)。用电量上的差异是指用户在
段时间内(如
个月)消耗电能的多少(KWH);
负荷的差异是指用户的最大荷载(KW)的不同,可靠性上的差异主要表现为用户在即定的时间内(如
提前 1 小时、2 小时、甚至更长时间)可减少用电量的多少,例如对电力评价不高的用户可以在提前
很短时间获得通知的情况下大大减少自己的用电量(暂时不考虑用户对电压、频率、波形的要求,
当然后续的研究也可以将他们纳入模型);时间上的差异主要表现为用户在不同时间段(如白天和夜
晚)用电量的不同。我们的研究试图去发现终端销售电价中普通居民和工业用户的电力需求在这四
个维度上的差异以及对它们进行非线性定价的可能。因此,这
研究实质上是
个多维非线性定价
问题。
本项研究主要包括以下五项内容:
①理论模型的建立
首先,我们将建立
个四维非线性定价模型,该模型的关键点有三个,
是消费者在用电量(q)、
负荷(d)、可靠性(m)、和时间(t)四个维度上的独立分布以及联合分布状况;二是消费者在这四 国家自然科学基金申请书
12 版本 1.005.589
个维度上的价格弹性;三是供给有限,即在达到
定水平后,供给函数成为
条垂直线。我们将假
设消费者在这四个维度上服从某
分布,然后分别用平均分布、正态分布、对数正态分布和指数分
布进行模拟。我们也将考虑消费者在这四个维度的联合分布状况,例如在高峰期上午 1000
-
1200
的消费者的负荷可能更高、对可靠性的要求更高、用电量更大,即维度之间存在的相关性。根据这
个模型可以从理论上解出在四种分布下的最优价格方案,从中可以发现价格同用电量、负荷、质量
和时间之间的理论关系。它应当是
个四元函数 p
=
f mdqt ( , , ,)
,其具体形式依赖于具体的分布状
况。
过多的价格方案选择也会给消费者带来菜单成本,因此我们主要考虑两类非线性价格方案,
是多维两部定价,二是多维 n 部定价(n
→∝
),前者可以在实践中应用,后者随着 n 的增加越来越
难以应用,但具有理论价值。
②对供给有限前提下得到的最优配给顺序和非线性价格方案的微观机理进行探讨
供给有限前提下的非线性定价研究具有两个特点,
是最优配给顺序,二是非线性价格方案的
递增性。这两点是我们的研究同以往的非线性定价模型的最大不同,也是我国现阶段电力市场的实
际情况。
随着需求的增加而供给保持恒定,某些消费者将逐渐退出市场,或调整消费行为(如调整用电
的时间),因此从上面的模型中我们可以得到
个理论上的最优配给顺序,它是消费者类型参数的函
数。同现行的拉闸限电最大的不同在于,拉闸限电的顺序是由监管部门单方面确定的,没有经济上
的补偿;而这个最优的配给顺序则是电力用户自行选择的,可以获得低电价的优惠。我们将比较这
个最优配给顺序同现行的拉闸限电顺序之间的差异。如果没有差异,则拉闸限电的顺序是完美的,
这意味着监管者完全掌握消费者的私人信息;如果存在差异,这种差异则导致我国零售电力市场的
经济效率损失,它归根结底源自监管者的信息劣势。我们估计后者的可能性远高于前者。
在供给有限的前提下,最优非线性价格方案也有可能表现出递增性,这同自来水行业中为了节
约用水而制订的递增的阶梯水价具有类似性。我们将考察这种递增的价格方案的福利后果、对各类
消费者的影响以及他们的消费行为。
③实际数据的选取和分析
在对模型的建立和推导完成后,我们的研究将转入经验研究阶段。经验研究必须获得两类数据,
类是电力用户在四个维度上用电情况差异的数据;第二类是在每
个维度上的价格弹性数据。
我们将选择北京、武汉、西安分别作为发达、中等发达和欠发达地区的代表,搜集数据分析工业用
户和居民用户在这四个维度上的状况,并分别估计其中存在的差异。可以想象,即使同为工业用户 国家自然科学基金申请书
13 版本 1.005.589
或家庭用户,他们之间在这四个维度上的差异也是很大的。我们也将搜集消费者在这四个维度上的
弹性数据。根据我们已做的研究,用电量、负荷、时间这三个维度的电力消费数据和弹性数据部分
可以从各年度的《电力年鉴》、《中国城市统计年鉴》、《中国物价年鉴》等官方统计资料中获得,对
于某些无法获得的弹性数据,我们将选择国外的同类研究数据进行替代,或人为给出
些数据进行
模拟(这种方法在很多国外的类似研究中也有采用,例如 Wilson (1993))。可靠性的数据只能通过调
查问卷的方式取得,尽管这有缺陷(因为只有面临实际的价格方案时消费者才会决定是否购买),但
我们认为这
缺陷并不会使本研究失去价值。
在获得实际数据后,我们将通过散点图和多元回归模型对这些数据进行回归,以探讨消费者在
四个维度上的实际分布以及它们之间的联合分布状况,并相应可以得到分布状况的各种参数。
④将参数代入模型,计算价格方案、福利损失和潜在收益
我们将上面已经获得的具体参数代入已经建立的理论模型中进行计算,可以求出消费者在该种
分布下的理论最优两部价格方案和最优多部价格方案,并将它们同现行的价格方案进行比较,从而
可以估计出现行价格方案的福利损失以及新方案的潜在收益。
⑤将我们得到的最优非线性价格方案应用于具体企业,观察其消费行为
最后,我们将联合葛洲坝股份有限公司,在不违反国家既定产业政策的前提下,选择 3
-
4 家具
定规模的大工业用户,对我们得到的非线性价格方案进行实验,观察并搜集这些用户在面对多
个可供选择的价格方案时的消费行为和消费数据,判断非线性价格方案的帕累托改进性和激励相容
性,以验证我们给出的价格方案的实际效果。
2.2 研究目标
本项研究有以下五个目标:
① 建立
个以用电量、负荷、可靠性和时间为基础的四维非线性定价模型,求出相应的最优
四维两部和 n 部价格方案(n
→∝
)的理论表达,代入根据经验研究得到的实际参数,求出
它们的实际表达。
② 发现我国电力市场中居民和大工业消费者在用电量、负荷、可靠性和时间四个维度上的差
异并通过分布函数对其进行描述,判断消费者在这四个维度上的独立分布以及联合分布状
况。
③ 计算现行的峰谷电价、两部制电价的缺陷及其福利损失,以及采用我们提供的非线性价格
方案后可能获得的福利提高。
④ 得到
个建立在消费者自愿选择基础上的最优的配给顺序,比较它同现行的拉闸限电顺序 国家自然科学基金申请书
14 版本 1.005.589
之间的差异。
⑤ 探讨在电力供给有限前提下得到的递增非线性价格方案的微观机理,它对社会总体福利水
平以及消费者行为的影响。
2.3 拟解决的关键问题
本项研究拟解决以下三个关键问题:
① 通过分布函数描述我国电力市场上居民和大工业消费者在用电量、负荷、可靠性和用电时
间上的异质性,不仅仅对这种分布函数进行理论假设,更要通过经验数据回答实际的分布
状况是什么。
② 计算现行销售电价体系的社会福利损失,以及采用我们提供的多维两部定价和多维多部定
价可以获得福利改进的程度。
③ 通过给出以消费者自愿选择为基础的非线性价格方案,以及在此基础上的最优配给顺序,
解决目前由政府单方面进行拉闸限电所带来的强制性、非补偿性、信息超载等问题。
3、拟采取的研究方案及可行性分析。
3.1 研究方案
本项目将分四个步骤,首先进行规范的理论模型建立与推导,其次通过各种渠道(包括问卷和
访谈)搜集经验数据,第三进行实证的经验数据分析,最后进行案例实验。
①规范的理论模型推导
在规范研究方面,我们将参照非线性定价理论的基本模型,构建分解的单个消费者在数量(q)、
负荷(d)、可靠性(m)和时间(t)四个维度上个人需求函数 p
=
pmdqt ( , , ,)
,同时假设消费者在
这四个维度上分别服从平均分布、指数分布、正态分布或对数正态分布,总需求函数则为该个人需
求函数在各个维度上的积分。然后,以供给有限、帕累托改进、激励相容为三个主要的约束条件,
以最大化社会总福利为政策目标,构造拉格朗日函数,从而可以得出最优的非线性价格方案的形式,
并可以进
步探讨该价格方案的各种局部微观特征。
②数据搜集与问卷调查
由于中国电力市场过于庞大,地区之间差异极大,所以就全国范围的电力用户展开研究并没有
实际意义,而对某
个城市的电力市场进行研究才可能得到
<, SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体; COLOR: rgb(0,0,0); FONT-SIZE: 10.5pt; mso-spacerun: 'yes'">些有益的结论。所以我们选择北京、
武汉和西安分别作为发达、中等发达和欠发达地区的代表,数据的来源有三种渠道: 国家自然科学基金申请书
15 版本 1.005.589
是不同类型的消费者在用电量、用电时间、负荷方面的数据,这类数据可以从各种官方的统
计资料中获得,如《电力年鉴》、《中国城市统计年鉴》、《中国物价年鉴》。
二是不同类型消费者对电力消费的价格弹性数据,这类数据我国的官方统计资料并未提供。然
而由于电力是
种生活必需品,弹性很低,不同国家的消费者对它的评价具有共性,所以我们将采
用西方学者的估计。但我们也认识到不同国家消费者存在的差异,所以我们还在前者的基础上,人
为给出
些在其左右的数据,进行模拟。
三是消费者对于可靠性的要求,这类数据只能通过调查问卷的方式获得。我们将访问 50 家左右
的高耗电企业和 200 家左右的家庭,研究他们的用电特性,询问他们可以在多长的时间内减少多少
电力消耗,以及相应所需要的经济补偿。
③实证的经验数据分析
在实证研究方面,我们将利用 SPSS 软件,采用散点图和最小二乘法对前面得到的经验数据进行
估计,从而可以判断消费者在实际中服从何种分布,并得到相应的分布参数。然后代入前面建立的
理论模型,就可以得到
个近似的价格方案。然后将这个理论上的价格方案同现行的价格方案进行
比较并计算,就可以得到潜在的社会总体福利提高的程度。
④案例实验
我们也将采用案例分析的方法,在葛洲坝股份有限公司的帮助下,将计算得到的价格方案应用
于具体的企业,观察它们在面临可选择的价格方案时消费行为的特点,以验证或验伪我们的结论。
3.2 可行性分析
研究方案的可行性在于以下七个方面:
① 从模型建立与推导的角度看,现有的研究已经建立了
般的多维非线性定价模型,然而
由于模型推导的困难,他们主要以假设的具体函数为例推导出结论,同时他们对于消费
者类型参数分布的假设比较简单,没有考虑联合分布的情况。我们的研究主要将这
型应用于电力行业,考虑了四维类型参数及其联合分布的可能,这在
定程度上降低了
求解的难度,也增加了模型的实际价值,课题组对此的前期研究已经获得了
些有益的
结论。
② 从数据的搜集与处理的角度看,数据的可得性直接影响到研究的质量。课题组已经对
1985
-
2003 年的《中国电力工业年鉴》、《中国城市统计年鉴》、《中国物价年鉴》的数据进
行搜集并归类,获得必要的第
手数据。在理论模型完成后,运用 SPSS 软件对这些数据
进行处理就并不困难了。 国家自然科学基金申请书
16 版本 1.005.589
③ 从课题组的研究基础和经验看,课题组成员在公用事业定价与规制、机制设计、公共政
策分析等领域进行了多年的研究,积累了丰富的研究成果和科研经验。项目组主要成员
均为 30 多岁的青年研究人员,获得博士学位不久,擅长模型的建立和数据的处理与分析。
课题负责人留英期间在剑桥大学图书馆和经济学院的 Marshall Library 搜集了大量必要的
研究材料,为课题的顺利完成奠定了理论基础。
④ 项目组实现了学科之间的交叉与融合,综合了管理、经济和电工方面的专业研究人员,
为课题的顺利完成提供了知识结构基础。
⑤ 课题组相关成员对于 SPSS 等统计软件非常熟悉,也运用该类软件处理过很多类似的课题
项目,能够胜任本项目数据处理量大、计算复杂的要求。
⑥ 课题组和葛洲坝股份有限公司以及相关企业建立了密切的合作关系,这使得我们的理论
研究可以在实践中得到很大程度的应用,以检验理论的正确性和可行性。
⑦ 公用事业管理是课题组所依托的公共管理学院的支撑专业和研究方向,课题的研究可以
得到学院的大力支持。
4、本项目的特色与创新之处。
4.1 特色
根据课题组所掌握的资料,将非线性定价理论运用于具体的某
行业实践是目前国际上产业组
织理论及公用事业定价理论的研究热点,对于国家的政策制定也可以提供有益的参考。然而国内和
国际目前都没有专攻中国电力市场消费者异质性及其分布状况,并提出相应非线性定价方案的研究。
在近年来我国电力体制改革进入关键阶段以及严重缺电的背景下,对电力消费者内隐的私人信息进
行研究,通过灵活的电价体系揭示出来,以这种巧妙的市场机制取代僵化的拉闸限电,就具有十分
重要的意义,这也是本项研究最大的特色。
4.2 创新之处
本项研究在以下四点具有创新:
① 我们的模型考虑了在供给有限前提下的非线性定价问题,这
研究视角不同于既有的以
西方国家供给充分为背景的研究。因此我们的非线性价格方案可能出现递增的特征,这
种递增的价格方案的微观机理、对消费者行为以及社会福利的影响目前理论界还没有深
入的研究。
② 现有的非线性定价要么从数量维度(
维)展开,要么以具体函数为例从多维展开,无 国家自然科学基金申请书
17 版本 1.005.589
法解决复杂的模型求解问题,也没有考虑到多个维度之间相互影响的可能。本项研究则
将之具体化到电力市场,并提出从四个维度
——
数量、负荷、可靠性、时间
——
对消费
者的异质性进行研究,也考虑到了这四个维度之间的相互影响,这在
定程度上降低了
模型求解的难度,并可以通过经验数据进行检验,也使得模型更加具有实际意义。
③ 本项研究通过分布函数和联合分布函数对电力市场消费者在四个维度上的异质性进行描
述,并通过经验数据研究了它们的实际分布状况,从这四个维度对电力价格进行研究在
目前国际和国内的研究中都还没有发现。
④ 本项研究提出
个以消费者自愿选择为基础的最优配给顺序,并将它同现行的由管制机
关单方面制定的拉闸限电顺序进行比较,以发现二者顺序上的差异和社会福利上的差异。
这是对现行拉闸限电方式的
种替代。
5、年度研究计划及预期研究结果
5.1 年度研究计划
本项研究拟在 3 年内完成。
200601
200612
①建立四维非线性定价模型,对模型进行推导和求解;
②得到最优两部和多部非线性价格方案以及最优配给顺序,并对其特征进行讨论;
③比较最优配给顺序同拉闸限电顺序之间的差异。
200701
200712
①消费者分布数据和弹性数据的搜集与处理;
②对数据进行回归,判断其分布类型并计算其实际参数;
③将参数代入理论模型进行计算,得到福利损失的具体数值。
200801
200812
①对前期研究工作进行总结,撰写研究论文和专著;
②选择合适企业和时机,对非线性价格方案进行应用,判断其实际效果。
5.2 预期研究结果
本项目拟取得以下几项成果:
①撰写论文 8
-
10 篇,主要有:
z Multidimensional Nonlinear Pricing: A Study on China
s Electricity Market, 拟 国家自然科学基金申请书
18 版本 1.005.589
发表在 Energy Policy,SSCI 收录期刊,ELSEVIER SCI 收录期刊
z The Heterogeneity among China
s Electricity Customer and How to Utilize it? 拟
发表在 Energy Economics,SSCI 收录期刊,ELSEVIER SCI 收录期刊
z 《存在相关性下的多维非线性定价研究》,拟发表在《管理科学学报》或《数量经济技术经
济研究》
z 《我国零售电力市场中进行非线性定价的可能及其福利改进研究》,拟发表在《管理世界》
或《经济研究》
②学术专著
本,《公共事业中的多维非线性定价研究》,20 万字;
③提交研究报告
份,《我国零售电价体系引入多维非线性定价的可行性研究及其效果分析》;
④培养研究生 3
-
5 名;
⑤参加 2
-
3 次有影响的国际学术会议。 国家自然科学基金申请书
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(二) 研究基础与工作条件
1、工作基础
课题负责人于 2003
-
2004 年获得国家留学基金的支持,赴英国剑桥大学经济与政治学院(Faculty
of Economics and Politics)从事《公事业管制的理论与实践》的研究。在《数量经济与技术经济》、
《中国软科学》等期刊上发表了相关的学术论文《公用事业规制中的非线性定价和福利改进
——
全球通和神州行为例》、《竞争性电力市场中有效电价的形成机制研究》,另外还有学术论文《基于消
费者异质性的非线性定价研究》和
The Power Struggle: An Analysis to China
s Coal and Electricity
Market
分别被
第四届中国经济学年会
国际公共经济学年会
The Public Economics Theory
04)采纳并宣读。
课题负责人在其博士论文《基于知识视角的三种组织形态和协调机制研究》中对信息不对称条
件下的价格形成机制做了深入研究,并且近年来
直从事公用事业规制理论和公共经济学的教学和
科研活动,为本课题的申报打下了理论基础。
课题负责人在英国学习期间,参加了由剑桥大学应用经济系主任 D. Newbery Energy &
Environment 的研究小组,目前和该小组也保持着密切的学术联系。他们对世界范围的电力体制改革
有着深入的研究,并定期召开国际学术会议。和他们的交流与合作对我们的研究将是
个很大的帮
助。
课题组同葛洲坝股份有限公司建立了密切的合作关系,通过他们可以获得大量的我国电力市场
手数据,我们的研究成果也可以通过他们进行实验,并对我国电力市场改革和电价的设计产生
积极的影响。
课题组成员发表的与本项目有关的论文有:
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