【作 者】杜立民/史晉川
； 在放松管制思潮的影響下，世界各國的電力產業也迎來了市場化改革的浪潮。各國電力改革的普遍做法是將原發電、輸電、配電縱向1體化的公用電力公司拆分，實行縱向分離，並在發電廠商之間引入競爭機制，實行競價上網。但是，電力市場化改革的結果並非如預期的那樣卓有成效，發電廠商的市場力(Market Power)成為困擾管制者的新問題。例如，1990年英國電力市場化改革以後，建立了電力庫交易制度，但是電力價格卻不降反升，1997年電力庫價格比1990年竟高出35％。英國電力管制辦公室(OFFER)認為，這是由於電力庫制度使得兩個最大的發電廠商(PowerGen和National Power)有機會操縱市場力，最終電力庫交易制度被雙邊交易制度所取代[1]。同樣，2000—2001年美國加州電力危機期間，電力批發價格上漲幅度1度達到1998年的10倍，這也被認為與發電廠商的市場力有關[2—3]。電力市場中發電廠商市場力的監測和治理已成為各國電力市場化改革關注的焦點之1。
； ； ； 直觀地說，所謂市場力就是發電廠商偏離競爭性水平而獲利的能力，而市場力的監測則是通過各種方法來判斷髮電廠商是否存在市場力及其嚴重程度①。發電廠商的市場力導致電價高漲，但是高電價並不1定是由發電廠商的市場力造成的，也有可能是稀缺租金的體現，但要區分稀缺租金和市場力並非易事，因此，市場力的監測也不容易。另外，電力市場的市場力可能是由發電廠商的單邊市場力(Unilateral Market Power)引起的，也可能是由發電廠商之間的合謀造成的。出於市場力治理的需要，必須將兩者區分開來，這顯然進1步增加了監測的難度。但是，由於這1問題的重要性，該領域的研究仍然碩果累累。
； ； ； 本文的目的在於對電力市場中發電廠商市場力監測的文獻進行梳理②。傳統衡量市場力的主要指標是市場集中率，包括市場份額和HHI指數，但是這些指標對電力市場並不適用。因為電力市場有其特殊的物理屬性，電能不能儲存，電力需求極端缺乏彈性，電力消費必須保持實時平衡，而且電能的傳輸受到電網容量的約束。在電力需求高峰時段，當發電容量將用盡時，即使1個發電廠商的市場份額非常小，也可能操縱市場力。因此，1個市場份額很小的發電廠商也可能因為輸電網的約束而擁有市場力。為了更準確地監測發電廠商的市場力，必須開發體現電力市場特徵的監測方法。遵循這1思路，本文將根據監測方法的不同來組織全文，這些監測方法之間有些是不斷改進的結果，而有些則各有優劣。
； ； ； 1、結構性指標
； ； ； 結構性指標是最簡單的衡量發電廠商市場力的指標，也是傳統產業組織理論的重要內容之1，包括集中率指標、關鍵供應商指標和剩餘供給指標③。結構性指標雖未能很好地體現電力市場的特徵，但由於其簡單明瞭，仍被各國的電力監管機構廣泛採用。
； ； ； (1)集中率指標
； ； ； 最傳統的衡量市場力的方法是計算市場集中率，包括市場份額和HHI指數，其基本邏輯是：市場越集中，則各市場參與者越有可能操縱市場力。市場份額是指在相關市場中n個最大的企業所佔的銷售百分比之和。當企業的市場份額超過1定標準(如美國為20％)，即被認為有市場力。HHI指數則通過求各市場參與者市場份額的平方和來計算，即是第i個企業的市場份額。1般認為HHI指數低於1000，市場是不集中的；在1000—1800之間，則屬於中度集中；超過1800則是高度集中。
； ； ； Schmalensee和Golub計算了美國170個區域電力市場的HHI指數，發現35％—60％的發電市場的HHI指數在1800以上，屬於高度集中市場[4]。Cardell、Hitt和Hogan利用1994年的資料，在北美電力可靠性委員會定義的地區基礎上，計算了112個地區的HHI指數，發現約90％的發電市場的HHI指數在2500以上[5]。Bushnell、Knittel和Wolak則計算了2000年美國威斯康辛及密歇根北部電力市場的集中度，發現HHI指數為2761，因此，他們認為發電廠商很容易操縱市場力[6]。
； ； ； 市場集中率指標最大的優點在於計算比較簡單，但是，由於電能不能儲存、電網具有容量約束、電力需求極端缺乏彈性等特點，集中率指標並不是非常適用於電力市場。Borenstein、Bushnell和Knittel指出，集中率指標依賴於電力銷售等歷史資料，電力改革以後，很多企業的激勵結構將顯著改變，因此這些資料的價值是值得懷疑的。另外，集中率指標沒有考慮需求彈性、裝機容量約束和電網容量約束，因此不能很好地反映市場力問題[7]。Williams和Rosen[8]，Borenstein、Bushnell和Kahn等[9] 也表達了類似的擔憂。
； ； ； (2)關鍵供應商指標
； ； ； 考慮到集中率指標的不足，Bushnell、Knittel和Wolak發展了1種關鍵供應商指標(Pivotal Supplier Index， PSI)。根據他們的定義，對於某個時期的發電廠商i來說，如果該時期總需求減去其他所有發電廠商的發電容量之和(包括進口容量)大於零，則表明這個發電廠商就是關鍵供應商。給定t時期的需求水平，如果發電廠商i是關鍵供應商，則等於1，否則等於0。當發電廠商是關鍵供應商時，對於剩餘需求而言，它是1個壟斷者，如果需求是完全沒有彈性的，則該廠商可以將價格提高到任何水平。對於1段給定的時間(比如1年)，可以通過加總每小時的來計算該發電廠商有百分之幾的時間是關鍵的。應用關鍵供應商指標，Bushnell等對美國威斯康辛及密歇根北部電力市場的研究發現，最大的供應商在1年中有63％的時間是關鍵供應商，這說明該電力市場存在市場力操縱的嫌疑[6]。Blumsack和Lave則利用關鍵供應商指標研究了2000年6月至2001年6月美國加州、PJM、紐約3個電力市場的市場力問題，發現這3個電力市場的競爭程度遠比HHI指數預期的要低，即使不存在合謀，發電廠商也能通過策略性投標行為來影響價格[10]。
； ； ； 正如Sheffrin所言，1個好的指標必須反映以下3個因素：需求、總可用的供給、最大供應商的容量份額和合約狀況[11]。關鍵供應商指標是第1個試圖反映這3個因素的指標，相對於集中率指標而言是1個重大的進步。但是，關鍵供應商指標是1個2元變數，有其自身的缺陷，特別是當某個發電廠商接近關鍵但又不是關鍵廠商時，該廠商仍然有可能操縱市場力，但是關鍵供應商指標卻無法偵測出來。
； ； ； (3)剩餘供給指標
； ； ； 鑑於關鍵供應商指標的固有缺陷，Sheffrin提出了剩餘供給指標(Residual Supply Index， RSI)[11]，其定義如下：
； ； ； 其中總供給包括本地區的總供給容量和總的淨進口容量，總需求包括負荷和備用容量，最大供應商的供給量則由該供應商的發電總容量減去合約發電量得出。當RSI超過1時，說明除廠商i以外的發電廠商的供給量足以滿足電力需求，此時發電廠商i對市場價格的影響將非常小；反之，當RSI小於1時，為了滿足需求，廠商i是必不可少的，此時，廠商i是關鍵供應商，存在1定的`操縱市場力的能力。應用剩餘供給指標，Sheffrin對2000—2002年加州的市場力進行了分析，結論顯示，3年的RSI分別是0.86、0.96和0.94，這說明2000—2002年加州確實存在市場力操縱的嫌疑。
； ； ； 剩餘供給指標比關鍵供應商指標包含更多的資訊，而且可以靈活地設定臨界值，例如可以將臨界值提高到110％以考察串謀問題。但是，RSI仍然沒有完全反映電力系統的物理特性，特別是當電網擁塞時，發電廠商可以利用輸電網路的擁塞而操縱市場力，但是這些問題RSI都忽視了[11—12]。
； ； ； 2、模擬模型
； ； ； 模擬模型試圖通過模擬電力市場的基本特徵和執行過程，得出富有洞見的結論。該模型往往將模擬的結果和真實的市場價格或者理想的競爭性價格作比較，以判斷真實的或潛在的市場力。目前，模擬模型主要有競爭基準分析、古諾模擬和供給函式均衡模擬3種，而且管制機構正越來越多地採用模擬模型來監測市場力④。
； ； ； (1)競爭基準分析
； ； ； 競爭基準分析的基本思想是：在完全競爭假設下，模擬1個市場價格，然後將這1模擬的價格和觀察到的真實市場價格作比較，如果兩者的差別較大，則說明存在市場力，否則認為該市場是競爭性的。
； ； ； Wolfram是這1方法的首創者。在1992—1994年共18個月的資料基礎上，Wolfram應用競爭基準分析方法對英格蘭和威爾士電力市場進行了研究，發現發電廠商的報價確實比其邊際成本要高，但是卻並沒有如標準寡頭理論所預測的那樣高。她認為，造成這1現象的原因可能有以下3點：(1)在位發電廠商為了阻止新廠商的進入故意壓低價格；(2)發電廠商壓低價格從而避免管制機構的介入；(3)發電廠商的大部分電能是通過長期合約出售的[13]。
； ； ； Borenstein、Bushnell和Wolak則進1步完善和發展了競爭基準分析方法，利用更加細緻的資料估計投入成本變動、稀缺性和市場力量對加州電力批發市場競爭程度的影響。他們的研究結論表明，1998、1999和2000年夏季需求高峰時期，加州電力批發市場的價格遠遠高於競爭價格，存在顯著的市場力操縱問題，而在需求低谷時期，市場價格則接近競爭價格。他們認為，需求高峰時期市場力更容易被髮電廠商操縱，這主要是由電力需求高度缺乏彈性造成的，因此，設計1種能將批發價格訊號反映到零售電力收費中的機制至關重要[14]。
； ； ； Joskow和Kahn也對競爭基準分析作了進1步完善，將排汙成本引入成本分析中，並應用此方法研究了2000年夏季加州電力危機時期的市場力問題。他們的研究發現，批發市場的實際價格和模擬的競爭價格之間存在較大的差距，雖然汽油價格的上漲、電力需求的增長、電能進口的減少和氮氧化物排放費用的提高確實導致了電力批發價格的上升，但是這些因素的變化只能解釋部分差距，仍有較大的差距需要進1步解釋，只能將此歸因於市場力。值得1提的是，Joskow和Kahn所利用的資料都是公開的，這對類似的後續研究起到了1定的推動作用[15]。
； ； ； 此後競爭基準分析被廣泛應用，Sheffrin[16]、Mansur[17—18]、Bushnell和Saravia[19]、Sweeting[20] 等分別應用該方法對加州、PJM、新英格蘭等電力市場的市場力問題進行了研究。
； ； ； 應該說，競爭基準分析確實較好地體現了電力市場的許多特徵，考慮了成本組成、需求變化等眾多因素，但仍然存在較多問題，許多學者對此也提出了不同的批評。Brennan[21]、Crespo和Giacchino[22] 指出，競爭基準分析要求發電廠商按邊際成本定價，這將導致發電廠商無法收回固定成本，最終會導致長期投資的不足。Harvey和Hogan則認為競爭基準分析仍然過於簡單，忽略了電力市場的眾多因素，而這些因素很可能對模型的結論有重大的影響[23]。他們對Joskow和Kahn的結論[15] 重新進行了演繹，並對備用容量、水力發電容量、環境約束等假設進行了敏感性分析，發現對這些因素假設條件的變化徹底推翻了Joskow和Kahn關於加州存在市場力的結論，模擬的競爭價格甚至比真實的市場價格還高。Guthrie和Videbeck也表達了類似的擔憂，認為競爭基準分析是靜態模型，沒有考慮機組啟動成本和最小負荷效應，而且忽略了電網的約束條件，只是簡單地假設電網不存在阻塞，整個市場只有1個出清價格。這些簡化很可能由於沒有考慮真實電力市場的複雜性而低估發電廠商的邊際成本[24]。
； ； ； 事實上，競爭基準分析的關鍵在於如何確定1個合理的比較基準。以邊際成本為比較基準顯然是不合適的，因為發電廠商必須通過高於邊際成本的定價來彌補固定成本。但是，1旦允許價格高於邊際成本，則很難區分稀缺租金和市場力。
； ； ； (2)古諾模擬
； ； ； 第2類模擬模型是古諾模擬，該方法假設發電廠商之間進行的是產量競爭。其基本思想仍然是先模擬1個古諾競爭價格，然後將這1古諾價格和完全競爭價格進行比較，以判斷市場力的大小，通常以勒納指數來衡量。
； ； ； Borenstein、Bushnell和Kahn等早在1998年加州電力市場建立以前，就已討論了市場力問題。他們指出，傳統的集中率指標應用於電力市場有較大的缺陷，而古諾競爭模擬方法更適合電力市場[9]。Borenstein、Bushnell和Knittel則進1步闡述了這1思想並指出，價格競爭不適合用來刻畫電力批發市場的競爭，因為價格競爭假設發電廠商通過降低價格能佔有整個市場，但是任何1個發電廠商的發電容量都是有限的，不可能佔有整個市場，因此價格競爭不能任意地套用在電力市場上[7]。
； ； ； Borenstein和Bushnell則利用機組發電成本和發電容量的資料，在古諾競爭的框架下模擬了2001年加州電力市場可能出現的市場力問題。研究發現，需求高峰時期(特別是在秋季和初冬月份)存在潛在的市場力問題，發電廠商有動力操縱市場力。發電廠商的分拆、電力需求彈性、輸電網容量對發電廠商的市場力有重要影響[25]。Bushnell、Knittel和Wolak也應用古諾模擬方法研究了威斯康辛及北密歇根電力市場潛在的市場力問題，發現該電力市場存在市場力操縱的隱患[6]。
； ； ； 相對集中率指標而言，古諾模擬和競爭基準分析1樣，更多地體現了電力市場的特徵和發電廠商的競爭行為。但是，古諾模擬方法仍然沒有考慮電力需求的不確定性，而不確定性正是電力需求的基本特點之1。
； ； ； (3)供給函式均衡模擬
； ； ； 第3類模擬模型是供給函式均衡模擬⑤。相對於純粹的價格競爭和產量競爭而言，供給函式均衡允許廠商同時選擇價格和產量兩個維度的變數，廠商選擇的是1個價格產量對。供給函式均衡模擬的基本思想和古諾模擬類似，即首先在供給函式均衡框架下模擬1個寡頭競爭價格，然後將這1價格和邊際成本進行比較，從而來判斷市場力的大小。Green和Newbery[26] 首先將Klemperer和Meyer[27] 發展的不確定需求情況下的供給函式均衡理論應用到英國電力市場中。在對稱雙寡頭供給函式均衡和線性需求的假設下，他們對英國電力市場的市場力問題進行了研究，分別考察了短期沒有新廠商進入以及中期有新廠商進入兩種情況。他們的研究結論顯示，在沒有新廠商進入的情況下，發電廠商明視訊記憶體在市場力，即使發電廠商之間不存在串謀，他們的報價也將遠遠高於邊際成本。
； ； ； Green在供給函式均衡框架下進1步分析了緩解市場力的3種方法：(1)強制要求最大的兩家發電廠商——National Power和PowerGen——出售部分發電容量；(2)將National Power和PowerGen分拆成許多小公司；(3)鼓勵新廠商進入。通過模擬，他發現第1種方法和第2種方法都可以增加產出並降低價格，且減少社會淨損失，但是第2種方法似乎在政治上不可行。第3種方法雖然可以降低價格並提高產出，但是新廠商的過多進入卻使得社會淨損失增加，超前需求的電源建設有損社會福利的提高[28]。
； ； ； 供給函式均衡考慮了電力需求的不確定性，並允許發電廠商同時選擇價格和產量作為競爭手段，這確實較好地刻畫了發電廠商的市場行為。但是，正如Von der fehr和Harbord所指出的，供給函式均衡的1個關鍵假設是發電廠商的供給曲線是光滑可導的，這要求發電廠商的發電機組是無限可分的，這顯然是不符合現實情況的[29—30]。
； ； ； 針對光滑供給曲線的批評，Rudkevich、Duckworth和Rosen進1步修正了供給函式均衡模型，將其推廣到階梯型的邊際成本函式，這比連續可微的供給函式更接近現實[31]。Baldick、Grant和Kahn則將光滑的線性供給函式推廣到分段仿射供給函式的情形[32]。
； ； ； 事實上，供給函式均衡的問題在於太複雜，到目前為止，只有在很強的假設前提下才能被應用於電力市場中，而且其均衡的存在性和唯1性難以證明，均衡的解析解也難以獲得，往往需藉助於數值模擬。另外，供給函式均衡是多重均衡，介於完全競爭解和古諾競爭解之間的任何1個解幾乎都可能是供給函式均衡解，這對於預測來說，基本上起不到什麼實質性的作用。
； ； ； 3、其他方法
； ； ； 除了以上介紹的應用比較廣泛的結構性指標和模擬模型以外，還存在1些其他的監測方法。這些監測方法雖然在電力市場應用不是非常廣泛，但同樣提供了深刻的洞見。這些方法的1個重要特點是無需估計發電廠商的成本函式，從而避免了成本資料難以獲得的問題。
； ； ； (1)剩餘需求估計
； ； ； 鑑於發電廠商的邊際成本難以估計，Wolak發展了1種剩餘需求分析方法，試圖通過估計剩餘需求的彈性來計算勒納指數，從而回避直接估計發電廠商邊際成本的困難。其基本公式如下：
； ； ；
； ； ； 其中是第h時期的市場價格，是發電廠商j的邊際成本，是發電廠商j面臨的剩餘需求的彈性。由於此基本公式是通過發電廠商之間非串謀利潤最大化條件獲得的，因此衡量的是廠商的單邊市場力，而非串謀造成的市場力。應用此分析方法，Wolak對加州電力市場1998—2000年3年的6月1日至9月30日4個月內發電廠商的市場力問題進行了研究，發現2000年按小時加權的平均勒納指數比1998年和1999年明顯要高，而1998年則比1999年更高1些[33]。
； ； ； (2)新經驗產業組織
[1]