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一個發(fā)電企業(yè)需要報量報價參與電力現(xiàn)貨市場,規(guī)則要求這條報價曲線中的價格要隨著申報電力段的增加而單調(diào)非遞減。
意思就是說這個呈現(xiàn)階梯形狀的價格曲線,下一段的申報價格不能低于前一段。
這條申報曲線表面上是一組量價數(shù)字對兒,背后也代表著發(fā)電企業(yè)對于運行日現(xiàn)貨市場的價格判斷,當然也是在以這樣的方式向市場組織機構(gòu)申報自己的意愿,即當我中標的出力位于哪個區(qū)間時,我希望以不低于哪個價格中標。
但我們可能腦海中會有一個規(guī)模效應概念的存在。作為供給者,不應該是量越大價格越便宜么,為何電力這種商品的報價里,反而是量越大,申報的價格越高呢?
實際上這種想法有一個誤區(qū),把發(fā)電企業(yè)在現(xiàn)貨市場中的報價當成了平均價格。而且就算是平均價格也不一定就是量越大價格越低,二者之間呈現(xiàn)一個倒U型曲線,這點我們后續(xù)文章再說。
那么發(fā)電企業(yè)申報曲線上的價格到底是哪個價格呢?其實與需求側(cè)的需求曲線一樣,代表了邊際價格,放到供給方來講就是供給的邊際成本,即在某個供給水平下,當供給方提高一個單位的供給時所帶來的供給成本的增量。
而這種現(xiàn)象同樣也是“邊際效用遞減定律”作用的結(jié)果。
生產(chǎn)要素與產(chǎn)量
當外界條件不變時,一個消費者享用某件商品后給自己能帶來的效用會隨著享用商品數(shù)量的增加而降低,這就是邊際效用遞減。
同樣當一個生產(chǎn)者利用某種生產(chǎn)要素生產(chǎn)某件商品時,也會隨著該要素投入量的增多而發(fā)生產(chǎn)量降低的現(xiàn)象,這也是邊際效用遞減的體現(xiàn),換句話說在生產(chǎn)者這邊有“邊際產(chǎn)量遞減”。
這其實就是商品產(chǎn)量和單一要素投入的關(guān)系。
一個比較簡化的模型,糧食生產(chǎn),假設需要投入的要素只有土地和肥料,其中短期內(nèi)我們固定土地的投入,即一個面積數(shù)已經(jīng)確定的土地。
可以變動的就是肥料的投入量,當投入3份化肥時,糧食產(chǎn)量為2;當投入4份化肥時,糧食產(chǎn)量為3;當投入6份化肥時,糧食產(chǎn)量為4;當投入10份化肥時,糧食產(chǎn)量為5。
這也符合我們的直觀感受,單一維度的持續(xù)投入往往帶來的是效果的遞減,同樣為了實現(xiàn)1份糧食的增產(chǎn),所需要的化肥投入量確實在增多。
邊際產(chǎn)量遞減
為了描述產(chǎn)量隨著單一要素投入的增多而發(fā)生遞減的現(xiàn)象,我們可以繪制生產(chǎn)函數(shù),縱坐標為商品的產(chǎn)量,橫坐標為投入的要素。
曲線呈現(xiàn)出“對數(shù)函數(shù)”的形式,每一個點對應的數(shù)值(要素量,產(chǎn)量)代表投入一定要素量時可以獲取到的產(chǎn)量。
而每一個點的斜率也就代表了單位增量要素投入所帶來的商品數(shù)量的增量,斜率越來越小,也就代表邊際產(chǎn)量越來越低。
把生產(chǎn)函數(shù)求反函數(shù),即對調(diào)橫縱軸,我們可以獲取到一個類似“指數(shù)”的曲線,曲線上的點意為想要生產(chǎn)多少商品,就需要投入多少要素量。
而每個點的斜率代表著產(chǎn)量的單位增量需要投入更多的增量要素。
把目前討論的要素貨幣化,也就構(gòu)成了投入成本,即獲取了短期成本函數(shù)。
之所以叫做短期,是為了和長期做區(qū)分,因為短期內(nèi)很多要素的投入是無法改變的,只有部分變動要素可以改變。
放到電力商品中,這個可以變動的要素就是燃料,所以短期成本函數(shù)中的成本實際上就是燃料消耗成本,用燃料消耗量×燃料單價。
如果分析的對象是火電機組的話,它自身有一個特性,即為了維持持續(xù)運行,會存在空載成本,也就是當機組不帶任何負載,輸出功率為零時的燃料消耗成本。
雖然現(xiàn)實中這種空載運行的情況并不存在,但在成本分析時這部分的成本的產(chǎn)生卻是實際存在的,是一種只要機組在并網(wǎng)運行就會發(fā)生的成本項。
所以在分析火電機組的短期成本函數(shù)時,我們都會發(fā)現(xiàn)曲線與縱軸的截距并不是零。
邊際成本函數(shù)
我們把短期成本函數(shù)按產(chǎn)量求取導數(shù),就獲取了短期邊際成本函數(shù)。
求導相當于把原函數(shù)降階,也就是求取短期成本隨著產(chǎn)量變化而變化的速率。
我們已經(jīng)分析過,隨著產(chǎn)量的增加,相同增量的產(chǎn)量所需要投入的生產(chǎn)要素變多,那么也就是要帶來更多的成本增量。
所以短期邊際成本函數(shù)的趨勢和形狀與短期成本類似,不過這上面的任何一點直接代表了某個產(chǎn)量下的邊際成本是多少。
可見也是一個隨著產(chǎn)量遞增的關(guān)系。
但分析這種連續(xù)平滑的非線性曲線不容易,所以習慣上我們會把短期成本函數(shù)做分段處理,即在一定產(chǎn)量范圍內(nèi),劃分出若干段,對應到曲線上的若干點。
然后用相鄰點與點之間的直線連接替代原有曲線,使得函數(shù)變成了一個由若干條線性曲線拼接成的近似成本函數(shù)。
而每一個線段的斜率是確定的,反映到邊際成本函數(shù)就是一條直線,而同樣非線性的邊際成本函數(shù)就變成了一個由若干條條直線拼接而成的階梯曲線。
這就是發(fā)電企業(yè)在日前現(xiàn)貨市場中的報價曲線,這也是為何規(guī)則要求申報價格隨著申報電力的增加單調(diào)非遞減。
任意一點的數(shù)值代表的并不是這個產(chǎn)量下平均生產(chǎn)成本是多少,而代表的是邊際成本是多少。
對外界傳遞的信息依然是市場如若想要調(diào)用我這么多的發(fā)電量,那么市場價格最低不能低于多少。
而機組成本就是這條報價曲線和橫軸以及最終的中標電力數(shù)軸所圍起來的面積。
在不討論火電機組自身物理約束和電網(wǎng)約束下:
如果市場出清價格高于企業(yè)申報的最后一段的價格,那么這個機組申報的電量全部中標,該機組也不是定價機組。
如果出清價格位于該機組申報的價格區(qū)間內(nèi),且不等于任何一個報價段內(nèi)的報價,那么低于該價格的機組申報電量全部中標,機組也不是定價機組。
如果出清價格等于該機組某段報價,那么報價以下的電量全部中標,等于報價的這段申報電量中標多少要看實際供需情況,不過可以肯定的是該機組的這段報價一定不是全量中標,所以此時該機組也就成為了市場中的定價機組。
機組的實際收入等于中標電量×市場出清價格,對應減去成本后就是生產(chǎn)者利潤,這是社會福利的另一部分。
小結(jié)
可見,發(fā)電企業(yè)的報價曲線之所以要求價格單調(diào)非遞減是因為曲線上代表的是隨著發(fā)電出力變化而變化的邊際成本。
不論是需求曲線還是供給曲線,反映的都是邊際的概念,背后都是邊際效用遞減定律。
需求側(cè)的遞減在于享受同等增量商品時所帶來的價值感的遞減,供給側(cè)的遞減在于投入同等增量的單一生產(chǎn)要素成本時所帶來的產(chǎn)量的遞減。
而需求曲線和供給曲線就構(gòu)成了市場中的兩側(cè),需求方基于主觀價值論對商品進行自身的“邊際定價”,聚合到一起構(gòu)成市場群體的需求;而供給方根據(jù)自身的邊際成本來去承接這些需求,最后由市場匯聚這些需求和供給信息后,撮合出清。
結(jié)果就是確保市場內(nèi)的出清范圍內(nèi)的最后一個“邊際需求”和最后一個“邊際成本”相等。
下一篇,我們就聊聊市場出清時的所要達到的均衡狀態(tài)。
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