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市场利益分配模型与仿真实验设计
	曾用价	99.00
	出版社	科学出版社
	版次	1
	出版时间	2017年11月
	开本	16
	著编译者	郑文，马莹莹
	页数	232
	ISBN编码	9787030551153

本书系统化地介绍市场交易匹配条件下的利益分配模型与仿真实验设计。从市场结构、交易结构、Swarm模型构建、程序代码设计等方面，对复杂适应系统条件下的市场运作规律进行研究。研究工作主要集中在市场交易条件的仿真调控与实验设计上，通过构建基于SWARM仿真平台的复杂适应系统模拟环境，设计市场利益分配的仿真实验程序代码，将仿真程序代码进行分类。按照仿真实验的系统执行过程，分为仿真实验程序执行代码、虚拟交易生成类库、市场环境类库、仿真环境的虚拟交易相关函数、仿真实验的市场交易程序代码、虚拟交易的主体类库(供给者主体类库、需求者主体类库、监管者主体类库)等内容。对于系统化理解市场交易的运作原理，具有非常明显的借鉴价值。


目录
前言
上篇 总论
第1章 市场利益分配问题 2
1.1 网络条件下的市场利益分配模型 2
1.2 市场利益分配模型及调控仿真的必要性 2
1.3 研究目标 3
1.3.1 分析电力系统市场力运行机理 3
1.3.2 构建电力网络系统模拟环境 3
1.3.3 实现市场利益分配的仿真分析 4
1.3.4 实现异常行为策略扰动下的电力系统市场力仿真与调控 4
1.4 研究意义 4
1.4.1 理论意义 4
1.4.2 实际应用价值 4
1.5 研究内容 5
1.5.1 微观个体与宏观系统结合分析 6
1.5.2 电力系统市场力运行机理分析 6
1.5.3 基于Agent的电力系统市场力仿真模型构建 6
1.5.4 基于复杂网络理论构建电力系统网络环境 6
1.5.5 依托Swarm平台的市场利益分配仿真研究 7
1.5.6 市场异常条件的调控仿真 7
1.6 研究思路 7
1.7 研究方法 9
1.7.1 文献研究方法 9
1.7.2 规范研究方法 9
1.7.3 仿真建模方法 9
第2章 市场利益分配机理与调控仿真 10
2.1 概述 10
2.2 学术趋势分析 10
2.3 相关文献情况分析 12
2.4 文献检索情况概述 13
2.5 参与者与市场结构的异常分析 14
2.5.1 市场利益分配与市场力的相关研究 14
2.5.2 市场调控变量与利益分配的相关研究 15
2.5.3 电力系统网络属性的相关研究 17
2.5.4 电力系统参与者行为策略的相关研究 18
2.5.5 电力系统参与者异常行为策略的相关研究 19
2.6 研究评述 20
2.6.1 已有研究借鉴与不足 20
2.6.2 已有研究贡献 21
第3章 相关理论基础 22
3.1 市场力与市场利益分配的相关理论 22
3.1.1 电力系统市场力的结构与行为关系 22
3.1.2 电力系统市场力的衡量指标 22
3.2 市场利益分配结构的相关理论 23
3.2.1 复杂网络的复杂性 23
3.2.2 市场结构的适应性反馈机制 24
3.3 复杂适应系统的相关理论 25
3.3.1 复杂适应性主体 25
3.3.2 适应性造就复杂性的仿真原理 26
3.3.3 市场利益分配机制的复杂适应性 27
3.4 仿真实验的相关理论 27
3.4.1 基于Agent方法的建模方法 27
3.4.2 基于Agent的复杂系统建模工具——Swarm平台 28
3.5 博弈分析的相关理论 29
3.5.1 非合作博弈的行为策略 29
3.5.2 合作博弈的行为策略 30
中篇 市场利益分配结构与Swarm模型
第4章 市场利益分配的“不当得利”结构 32
4.1 市场经济的“不当得利”倾向 32
4.2 市场经济“不当得利”的相关研究 33
4.2.1 自然垄断型的市场失灵研究 33
4.2.2 兼具垄断与资源稀缺性市场失灵研究 33
4.2.3 投机性市场失灵研究 34
4.2.4 针对市场“不当得利”的研究方法 34
4.3 “不当得利”的市场结构状态 35
4.3.1 成品油市场的“不当得利” 35
4.3.2 水务市场的“不当得利” 39
4.3.3 过度投机市场的“不当得利”分析 40
4.4 “不当得利”的价格结构特征 41
4.4.1 “不当得利”的价格形成机制 42
4.4.2 “不当得利”的投机利润刺激 42
4.4.3 “不当得利”的市场占位优势 42
4.5 “不当得利”的市场主体属性 42
4.5.1 自然垄断性市场主体 43
4.5.2 参与主体个体化、分散化导致的投机性主体 43
4.5.3 兼具垄断与资源稀缺性主体 44
4.6 “不当得利”的市场结构属性 44
4.6.1 “不当得利”的同质环 44
4.6.2 “不当得利”的异质环 44
第5章 市场利益分配的“刺激-反应”结构 46
5.1 电力系统分析与一般市场运行 46
5.1.1 电力系统问题特征 46
5.1.2 市场环境的反应机理 47
5.2 电力系统市场化的研究思路 48
5.2.1 电力企业行为模型的相关研究 49
5.2.2 电力企业“不当行为”的相关研究 50
5.2.3 电力行业政府管制的相关研究 51
5.2.4 管理制度框架 52
5.3 电力系统“刺激-反应”的基本模型 55
5.3.1 电力系统“刺激-反应”的总体模型 55
5.3.2 电力运营子系统的“刺激-反应”基本模型 56
5.3.3 电力规制子系统的“刺激-反应”基本模型 57
5.4 市场与企业的“刺激-反应”模型 58
5.4.1 电力企业“不当行为”的界定 58
5.4.2 电力企业的“预算软约束”模型 59
5.4.3 差异化的“负反馈”模型 60
5.4.4 边缘企业“逆增长”的刺激-反应模型 61
5.5 电力系统管理者的结构组成 62
5.5.1 电力体制改革工作小组 62
5.5.2 国家发展和改革委员会 63
5.5.3 国家能源局 63
5.5.4 财政部 63
5.5.5 国务院国有资产监督管理委员会 63
5.5.6 独立监管部门 64
第6章 考虑市场结构的利益分配Swarm 模型 65
6.1 电力系统内的市场-利益-系统关系 65
6.2 电力系统的LDP 模式 66
6.2.1 LDP 交易模式 67
6.2.2 集中撮合交易方式 68
6.3 电力系统的利益分配机理分析 69
6.3.1 适应性机理分析 69
6.3.2 复杂网络机理分析 71
6.3.3 博弈机理分析 72
6.3.4 电力系统的利益分配交互机理分析 72
6.4 基于Agent的电力系统市场力模型 72
6.4.1 发电商Agent的属性信息和行为规则 72
6.4.2 大用户Agent的属性信息和行为规则 74
6.4.3 虚拟交易平台Agent交易规则 74
6.5 电力系统市场利益分配的Swarm模型结构 75
第7章 考虑参与者行为策略的市场利益分配Swarm模型 77
7.1 考虑参与者行为策略的电力系统市场力的概念模型 77
7.2 电力系统的发电商投机行为策略 79
7.3 考虑投机策略的电力系统利益分配机理 80
7.3.1 电力系统利益分配适应性机理 80
7.3.2 电力系统利益分配网络机理 81
7.4 投机策略属性 81
7.4.1 单一投机策略下电力系统市场力Swarm模型 82
7.4.2 组合投机策略下电力系统市场力Swarm模型 84
下篇 市场利益分配仿真、实验设计与程序代码
第8章 考虑市场结构的电力系统市场利益分配的Swarm调控仿真 87
8.1 电力系统市场力Swarm调控机理 87
8.2 电力系统市场力ObserverSwarm仿真类库 88
8.3 考虑市场结构的电力系统市场力自然运行状态 89
8.3.1 不同优先选择概率ρ条件下的系统状态与分析 90
8.3.2 仿真结果对比分析 98
8.4 考虑市场结构的电力系统市场力调控状态分析 99
8.4.1 基于税收调控变量的系统状态分析 99
8.4.2 基于供电容量调控变量的系统状态分析 100
8.4.3 基于供电半径调控变量的系统状态分析 102
8.5 仿真结果的管理启示 107
第9章 考虑参与者行为策略的市场利益分配的Swarm调控仿真 109
9.1 考虑投机策略的电力系统市场力调控概述 109
9.1.1 考虑投机策略的电力系统市场力调控机理 109
9.1.2 系统监测变量与调控变量选取 110
9.1.3 系统监管者行为规则设计 112
9.2 考虑单一投机策略下电力系统市场利益分配Swarm调控仿真 113
9.2.1 单一投机策略下自然仿真状态与分析 113
9.2.2 单一投机策略下调控仿真状态与分析 116
9.3 考虑组合投机策略下电力系统市场利益分配Swarm调控仿真 118
9.3.1 组合投机策略下自然仿真状态与分析 118
9.3.2 组合投机策略下调控仿真状态与分析 121
9.4 系统仿真结果的管理启示 124
第10章 市场利益分配的仿真实验设计 126
10.1 电力系统的市场利益分配概念模型 126
10.2 市场利益分配的仿真系统构建 128
10.2.1 仿真系统构建的层次关系 128
10.2.2 仿真系统构建的ModelSwarm类库 128
10.3 仿真系统构建的Swarm模型系统环境设计 130
10.3.1 系统环境假设 130
10.3.2 发电商类的属性信息与行为规则设计 131
10.3.3 大用户类的属性信息与行为规则设计 132
10.4 虚拟交易平台的规则设计 133
10.4.1 交易中心类的属性信息与规则设计 134
10.4.2 订单类属性与规则设计 134
第11章 市场利益分配仿真实验的程序代码 136
11.1 仿真实验程序执行代码 136
11.1.1 执行开始程序代码StartPower.java 136
11.1.2 虚拟交易订单类 137
11.1.3 执行仿真实验的系统输出命令 139
11.2 仿真实验的虚拟交易生成类库 141
11.3 市场环境类库 148
11.3.1 仿真环境的系统调用 148
11.3.2 仿真环境的初始化系统参数 148
11.3.3 仿真环境的Public类构造函数 149
11.3.4 仿真环境的虚拟交易匹配选择 151
11.4 仿真环境的虚拟交易相关函数 152
11.4.1 交易价格的升降选择 152
11.4.2 退出市场的交易选择 153
11.4.3 供给者进入市场的交易选择 153
11.4.4 交易供给者属性信息与市场信息 154
11.5 仿真实验的市场交易程序代码 158
11.5.1 市场交易仿真的系统设计 158
11.5.2 市场交易仿真的系统函数调用 158
11.5.3 市场交易仿真的系统环境 159
11.5.4 市场仿真的交易设计 160
11.5.5 市场仿真的交易条件与交易订单数据调用 160
11.5.6 市场仿真的交易更新设计 165
11.6 仿真环境的系统分类 169
11.7 虚拟交易的供给者主体类库 170
11.7.1 虚拟交易供给者的初始属性信息调用 170
11.7.2 虚拟交易供给者的初始化相关变量设计 172
11.7.3 虚拟交易供给者的价格策略 174
11.7.4 虚拟交易供给者的行为策略规则 175
11.7.5 虚拟交易供给者的市场留存策略 177
11.8 虚拟交易的需求者类库 192
11.8.1 虚拟交易需求者的初始属性信息调用 192
11.8.2 虚拟交易需求者的初始化相关参数设计 193
11.9 虚拟交易的监管者类库 197
11.9.1 监管策略：补助政策 197
11.9.2 监管策略：资产监管 197
11.9.3 监管策略：质量监管 198
11.9.4 监管策略：价格监管 198
11.10 仿真实验结果输出的程序代码 198
第12章 结论 208
12.1 主要工作 208
12.2 主要结论 209
12.3 本书的主要贡献 209
12.4 研究展望 210
参考文献 211
彩图


上篇 总论
　　第1章 市场利益分配问题
　　1.1 网络条件下的市场利益分配模型
　　电力行业是国民经济发展中重要的基础能源行业，不仅关系到国家经济安全，而且关系到人们日常生活水平的提高和社会稳定有序的发展。电力行业作为关系国计民生的基础行业，是世界各国经济发展战略中优先发展的重点。
　　从宏观管理视角理解的市场力是指由于市场参与者自身的资源禀赋和对价格采取的行动而形成的市场聚集性和市场影响力的综合考虑，是系统整体运行状态的体现。本书提出从系统的视角对市场力问题进行研究。同时，考虑到电力市场中交易关系的网络属性，利用复杂网络理论，以电力系统参与者作为节点，以参与者间的交易关系为连边，提出构建网络环境下以市场力为系统表征的电力系统市场利益分配模型。
　　从实践来看，在世界电力市场范围内，市场力影响电力市场利益分配的问题日益突出，受到越来越多的关注。1979年，英国从体制改革角度，通过采取出售国有电力资产的办法减少政府对电力市场经济的干预，实现国有行业私有化改革。电力行业在私有化改革中逐步引入竞争，降低政府的监管作用，形成电力行业的市场化转变。从市场化实施的效果来看，虽然以增强竞争力为目的的“市场化”改革在增强市场竞争活力、促进市场效率方面具有一定的成效。但是，由于市场力的存在，市场化改革中也存在较多的弊端。例如，自2000年6月起，美国加利福尼亚州连续出现批发电价飞涨，三大配售电公司暴亏，濒临倒闭，联邦政府和州政府不得不出面干预的现象。1998年，德国开始电力市场改革，实现厂网分开，在发电和售电侧引入竞争，出现了电价起伏过大等问题。在某种程度上，这些问题的出现都与市场力的存在有关。电力市场中市场力的存在，使占据市场主导地位的发电商具有操纵市场的能力，造成“市场失灵”，限制竞争对利益分配的促进作用。市场力在电力系统的利益分配中扮演的角色更加突出，受到学术界广泛的关注。
　　1.2 市场利益分配模型及调控仿真的必要性
　　随着电力改革的发展，竞争逐渐被引入电力市场的各个环节。2015年，国家发布了《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》，拉开我国新一轮电力改革序幕。随后，国家发改委、能源局等部门积极响应，出台了各项措施响应改革政策，推进以增强发电侧与售电侧竞争为目的的“管住中间，放开两头”的改革方针，大用户直购电(large-users direct purchasing，LDP)模式正是这种市场化改革方式的代表。在LDP模式中，培养多售电企业参与竞争，允许具有独立售电能力的发电企业进入售电环节，打破了传统垂直垄断的售电格局。同时，增加大用户参与市场的能力，给予大用户更加充分的选择发电商的权利，允许电力大用户根据自身用电需求对发电商进行选择，形成发电商与大用户多买多卖自主购电的局面。
　　在LDP模式的电力系统中，市场力影响利益分配主要通过以下两方面表示。首先，从中国电力行业现有格局来看，以华能、大唐等为代表的五大发电集团由于占据着资源优势，在各区域电力市场中占据着大量市场份额，而其余大量的发电商却只占据较少的市场份额，市场中存在较强的市场力。当开放用户选择权后，由于用户对价低质优的发电商具有更强的选择偏好，会加剧电力市场中的市场力的出现。其次，从产业结构角度来看，在国家大力提倡发展新能源的政策下，使新能源不断进入电力市场，但由于新能源成本高、技术不成熟等问题的存在，大用户对新能源的选择偏低，市场力普遍存在于传统能源与新能源电厂之间。以甘肃和内蒙古地区为代表，将风能和光伏发电引入大用户直购电市场后，市场内出现的“弃风”和“弃光”的现象有力地印证了这一点。
　　从上述分析可以看出，不论是从市场竞争角度还是从产业更新换代的角度来看，LDP模式中，市场力的存在严重影响着电力市场中的利益分配。针对电力系统内存在的市场力影响利益分配的问题，一般的竞争规则不能完全避免市场力对电力市场的危害。所以，在电力市场运行过程中，需要国家作为“看得见的手”进行必要的调控。但从现有的研究来看，LDP模式中市场力及调控研究更多的是理论方面的论述，缺乏有效的模型研究的支持。因此，研究LDP模式下电力系统中的市场力模型及调控研究十分必要。
　　1.3 研究目标
　　1.3.1 分析电力系统市场力运行机理
　　基于现实的电力系统市场结构，在复杂适应系统理论基础上，以多Agent仿真建模方法，抽象电力系统Agent主体，界定各主体的属性及行为规则。在分析各主体相互作用关系的基础上构建虚拟交易平台，采用系统仿真的方法探究电力系统市场力的运行机理。
　　1.3.2 构建电力网络系统模拟环境
　　以电力系统参与者为节点，以参与者的相互关系为连边，构建电力系统网络概念模型。依托Swarm仿真平台设计参与者间的连接关系，封装连接类，通过调用发电商类和大用户类实现电力系统网络环境的构建。
　　1.3.3 实现市场利益分配的仿真分析
　　借助Swarm仿真平台封装适应性主体的属性信息和行为规则，建立发电商类和大用户类。依据撮合交易规则封装两类主体间的匹配关系，建立连接类。通过对变量控制，在多次仿真实验中分析不同条件下的市场力状态。
　　1.3.4 实现异常行为策略扰动下的电力系统市场力仿真与调控
　　界定异常行为的概念，分析电力系统异常行为的影响因素。提取电力系统中一类异常行为——投机策略，将投机策略作为扰动变量，探究电力系统市场力在异常行为作用下对利益分配的影响。通过建立调控规则，调控异常行为对利益分配的影响关系。
　　1.4 研究意义
　　1.4.1 理论意义
　　本书的理论意义在于：从宏观管理的角度对电力系统中的市场力进行重新界定，结合复杂适应系统理论、复杂网络理论构建市场力模型，运用系统仿真的方法还原市场力运行机理，并结合Swarm仿真平台对市场力进行仿真，同时，对存在市场力状态下发电商投机策略影响利益分配关系的行为进行调控。为解决电力系统中市场力影响利益分配问题提供具有借鉴意义的理论方法。与传统方法相比，仿真方法更贴近对现实电力系统的抽象描述，更具有预见性和灵活的短期调控性，为电力系统的市场力研究提供新思路，对市场力理论和市场力模型的相关研究具有一定的借鉴意义。
　　1.4.2 实际应用价值
　　通过研究非自然性垄断的市场力问题，探索市场力影响因素以及市场力在发电商投机策略作用下对利益分配的影响与调控方法，对深入认识电力系统中的市场力运行规律，合理引导和规制利用市场力影响利益分配行为，建立有序的市场秩序，促进电力系统稳定发展具有重要的应用价值。同时，电力市场作为从垄断到竞争逐步开放的行业代表，对其进行仿真调控研究，不仅对电力行业改革中的政策制定具有重要的辅助作用，而且对类似的垄断行业具有重要的借鉴意义。
　　1.5 研究内容
　　本书关注LDP模式下的电力系统市场力Swarm模型与调控仿真，主要研究内容如图1.1 所示。根据此逻辑框架，从市场力影响因素分析—理论提出—电力系统市场力模型构建—市场力仿真分析—异常行为作用下的市场力调控仿真的思路，提出相应的研究内容。
　　图1.1 研究内容逻辑框架
　　1.5.1 微观个体与宏观系统结合分析
　　根据复杂适应系统理论，以下从宏观和微观两个层面对市场力进行研究。
　　微观层面：电力系统的市场力是由大量参与者属性和行为规则相互作用形成的，从微观层面研究如何通过电力系统参与者属性信息和行为规则涌现形成整体的市场力运行状态。依据管理学和经济学的理论，结合复杂适应系统理论、复杂网络理论和博弈理论，研究个体属性和行为变化对整体市场力的影响，构建市场力模型。
　　宏观层面：市场力作为一种宏观的市场状态，研究市场力的衡量指标，以及市场力对市场利益分配关系的影响，结合复杂适应系统理论进行系统仿真分析。
　　1.5.2 电力系统市场力运行机理分析
　　对市场力的运行机理分析主要表现为以下三方面。
　　**，复杂适应机理分析。电力系统内的市场力受市场参与者主体属性和行为、市场环境以及市场交易关系的影响，依据复杂适应系统理论对其复杂适应机理进行分析。
　　第二，网络运行机理分析。根据复杂网络理论构建电力系统市场力网络环境，通过网络节点的聚集属性表达系统中的市场力变化，给出市场力网络机理分析。
　　第三，利益分配机理分析。根据市场力与利益分配关系的交互影响的因果关系，给出市场力的利益分配机理分析。
　　1.5.3 基于Agent的电力系统市场力仿真模型构建
　　以多Agent建模方法界定电力系统环境、各主体的属性信息和行为规则，以及交互关系，并进行参数设计，建立Agent仿真模型。
　　1.5.4 基于复杂网络理论构建电力系统网络环境
　　在电力系统的研究中，将系统参与者与网络结构结合，以交易关系作为研究的重点。以系统参与者作为网络节点，以参与者间的交互关系为连边，分别从物理层、交易层和管理层三个角度，依据复杂网络理论构建电力系统网络结构化环境。