电煤供应商与发电商的利益博弈模型

4.1.3.1　模型假设及相关参数定义

1.模型假设

假设一：电煤供应商与发电商的博弈在完全信息即信息共享的情况下进行，电煤供应商和发电商的成本函数对两者来说是共同知识。

假设二：煤炭市场实现完全市场化，电煤供应商与发电商作为独立平等的市场主体参与煤炭交易，煤炭全部用来发电。

假设三：电煤供应商与发电商都是理性的，其目的都是使自己的收益最大化。

2.相关参数定义

P E表示发电商的上网电价，元/（k W·h）；

P C表示电煤交易价格，元/t；

CE表示发电商的平均发电成本，燃煤成本除外，元/（k W·h）；

C EC表示发电商的平均燃煤成本，元/（k W·h）；

CC表示电煤供应商的平均采煤成本（单位变动成本），元/t；

ε表示发电商发电的标准煤耗，t/（k W·h）；

μ表示标准电煤发热量，J/t；

h表示电煤供应商的电煤平均发热量，J/t。

4.1.3.2　电煤供应商与发电商之间的非合作博弈(www.zuozong.com)

1.模型描述

在模型假设条件下，电煤供应商与发电商基于自身利益最大化的博弈实质就是Stackelberg博弈。在该模型中，发电商首先根据电力供应链联盟组织中电力调度交易机构BIC提供的电量负荷预测来确定电量需求，然后反馈给电煤供应商，确定煤炭需求量。

此时，电量需求函数为

发电商的利润函数为

其中

电煤需求函数为

煤炭企业的利润函数为

2.模型求解

电煤供应商是博弈的先行方，一般依据市场变化制定煤炭销售的价格策略，而发电商根据电煤供应商的价格信息做出自己的决策，调整电价，达到收益最大化。协同决策的顺序为：电煤供应商首先给出P C，发电商观察到P C后，根据P C和其成本情况，按照收益最大化的要求确定P E，由逆向归纳法求解如下：

由式（4-9）、式（4-10）可知，变动成本C E、C C越小，煤电双方利润越大。因此，煤电双方不仅要致力于降低自身的变动成本，而且应该加强相互协调与合作，谋求尽可能降低对方的变动成本。

4.1.3.3　电煤供应商与发电商之间的合作博弈

电煤供应商与发电商联营的基础是联营后的收益比不联营时的收益好。电煤供应商与发电商建立联盟时，电煤的交易转化成联盟内部的交易。

设发电商与电煤供应商的收益和为πT，则πT=πE+πC，即

比较式（4-12）与式（4-8）可得合作后的电量需求大于未合作时的电量需求，可推得合作后的电煤需求量大于未合作时的电煤需求量。由此可见，煤炭企业与发电企业建立联盟不仅符合集体理性的需求，而且符合个体理性的需求。