前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的博弈論運(yùn)籌學(xué)主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關(guān)鍵詞 物流管理;運(yùn)籌學(xué);資源配置;最優(yōu)化
中圖分類號(hào) F252
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A
文章編號(hào) (2014)13-0112-01
物流業(yè)是指物品從發(fā)出地實(shí)體流動(dòng)向接受地的過(guò)程。當(dāng)貨物數(shù)量不斷增加,運(yùn)送方式日趨多樣化時(shí),如何配置運(yùn)送物品時(shí)的資源成為較少物流企業(yè)成本,使企業(yè)利益最大化的關(guān)鍵。這其中就要運(yùn)用到運(yùn)籌學(xué)的思想,在既定的條件下,尋找能使目標(biāo)函數(shù)最大化的組合。
一、運(yùn)籌學(xué)與物流管理之間的關(guān)系
運(yùn)籌學(xué)課概括為“依照給定條件和目標(biāo),從眾多方案中選擇最佳方案”,即在實(shí)行操作管理的各個(gè)領(lǐng)域,運(yùn)用數(shù)學(xué)方法和包括概率論、數(shù)理分析、線性代數(shù)等在內(nèi)的工具,對(duì)需要進(jìn)行管理的問(wèn)題統(tǒng)籌規(guī)劃人、財(cái)、物的組織、調(diào)度等,作出決策使系統(tǒng)運(yùn)行最優(yōu)解而必須使用的的一門應(yīng)用科學(xué)。
在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的社會(huì),企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)變得異常激烈。減少開支,節(jié)約成本成為了企業(yè)管理中首要的問(wèn)題。因此,隨著科學(xué)管理被越來(lái)越多的企業(yè)所重視,運(yùn)籌學(xué)作為管理學(xué)的核心與基礎(chǔ),自然有著極其重要的作用。作為管理工具,運(yùn)籌學(xué)在企業(yè)產(chǎn)品定價(jià)問(wèn)題,生產(chǎn)庫(kù)存問(wèn)題,運(yùn)輸問(wèn)題等等一系列方面可以提供最優(yōu)化模型。而物流系統(tǒng)的主要功能是將物品用最小的成本在兩地之間進(jìn)行運(yùn)輸,其追求的是一種及時(shí)快速,能夠最大程度節(jié)約人力物力的物流服務(wù)。從這一點(diǎn)上講,是與運(yùn)籌學(xué)解決資源最優(yōu)配置的目的不謀而合的。
物流管理較運(yùn)籌學(xué)的起步較晚,但現(xiàn)代社會(huì)運(yùn)籌學(xué)在物流企業(yè)中的作用不斷擴(kuò)大。將兩者結(jié)合在一起,才能更好的實(shí)現(xiàn)達(dá)到企業(yè)節(jié)約成本的目的。
二、運(yùn)籌學(xué)在物流系統(tǒng)中的運(yùn)用
運(yùn)籌學(xué)的主要理論包括規(guī)劃論、圖論、排隊(duì)論、博弈論等。在物流運(yùn)輸這一龐大的系統(tǒng)中,每個(gè)環(huán)節(jié)都可以與運(yùn)籌學(xué)中的理論相對(duì)應(yīng)。規(guī)劃論中的線性規(guī)劃可以用來(lái)求解物資配送、人員分配等問(wèn)題;整數(shù)規(guī)劃可以用來(lái)求解工作人員及機(jī)器數(shù)目、廠房選址等問(wèn)題,動(dòng)態(tài)規(guī)劃可以解決最優(yōu)路徑生產(chǎn)調(diào)度、設(shè)備更新等問(wèn)題。圖論可以直觀的將構(gòu)建的模型反映出來(lái),運(yùn)用最短路徑和最大流等理論知識(shí),可以求解運(yùn)輸費(fèi)用最小化、運(yùn)輸路徑最短等重要問(wèn)題。排隊(duì)論可以使物流運(yùn)輸時(shí)最大程度得利用場(chǎng)地資源,解決運(yùn)輸機(jī)或貨車應(yīng)從哪個(gè)入口進(jìn)入、如何離開等問(wèn)題,提高物流系統(tǒng)的運(yùn)作效率。
因此,物流系統(tǒng)中幾個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié),包括運(yùn)輸、儲(chǔ)存、裝卸、搬運(yùn)、流通加工、配送等,都可以用運(yùn)籌學(xué)中與之對(duì)應(yīng)的方法。
三、運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)節(jié)約物流成本
(一)基于線性規(guī)劃的運(yùn)輸成本最優(yōu)化問(wèn)題
Z表示的是運(yùn)輸所需的總費(fèi)用,利用上述所給模型進(jìn)行求解,即能得到一個(gè)使運(yùn)輸費(fèi)用最小的調(diào)配方案。
(二)基于圖論的物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問(wèn)題
設(shè)某種物資從m個(gè)倉(cāng)庫(kù)發(fā)出,稱之為出發(fā)點(diǎn),需要運(yùn)輸至n個(gè)目的地,成為收貨點(diǎn),在制定運(yùn)輸方案時(shí),首先需要畫一個(gè)示意圖,表明收發(fā)點(diǎn)的大致所在位置、貨物的收發(fā)量、運(yùn)輸路途的長(zhǎng)度。在示意圖上出發(fā)點(diǎn)用“”表示,收貨點(diǎn)用“”表示,將收貨量標(biāo)記在其中。收發(fā)點(diǎn)之間的運(yùn)費(fèi)及其線路的長(zhǎng)度標(biāo)記在路途示意線的旁邊。然后做運(yùn)輸物資的流向圖,物資運(yùn)輸?shù)姆较蛴谩啊眮?lái)表示,把調(diào)運(yùn)物資的量記在“”的右邊并加括號(hào)表示和運(yùn)輸線路長(zhǎng)度的區(qū)別,這樣就構(gòu)成了如下所示的物資調(diào)運(yùn)流量圖。
在物流調(diào)運(yùn)中,將物資從發(fā)點(diǎn)調(diào)運(yùn)到收點(diǎn)的運(yùn)輸方案有很多,但我們優(yōu)化物流網(wǎng)絡(luò)的目的是使用運(yùn)輸力量最小的方案。
(三)基于排隊(duì)論的倉(cāng)庫(kù)人員配置問(wèn)題
設(shè)某倉(cāng)庫(kù)中,需要s個(gè)具有相同能力的工作人員為運(yùn)貨車輛裝載,平均每人每小時(shí)可裝載μ輛貨車,平均每小時(shí)有λ輛貨車需要裝載,設(shè)貨車到來(lái)服從泊松分布,服務(wù)時(shí)間服從負(fù)指數(shù)分布。
根據(jù)排隊(duì)論的基本理論,我們可以輕易地看出在這里運(yùn)貨車輛是顧客,工作人員是服務(wù)設(shè)施。我根據(jù)排隊(duì)論中關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的M/M/C的算法
多個(gè)服務(wù)站下 , 表示系統(tǒng)中沒(méi)有運(yùn)貨車輛的概率, 表示系統(tǒng)中有n個(gè)顧客的概率。因此平均隊(duì)長(zhǎng)為 。平均等待時(shí)間為 。為了使系統(tǒng)中的運(yùn)貨車輛不會(huì)排成無(wú)限的隊(duì)列,s必須滿足條件: 。
四、結(jié)語(yǔ)
物流業(yè)的發(fā)展離不開科學(xué)技術(shù)的支持,其中尤以運(yùn)籌學(xué)為主。運(yùn)籌學(xué)通過(guò)將物流系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的變量和所要優(yōu)化的目標(biāo)抽象成模型,通過(guò)模型來(lái)理論的配置資源,使資源得到最合理的利用,從而達(dá)到節(jié)約成本、提高利潤(rùn)的目的。
參考文獻(xiàn):
[1]熊義杰.運(yùn)籌學(xué)教程[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2004.
[2]宋偉剛.物流工程及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.
[關(guān)鍵詞] 均衡點(diǎn) 得益矩陣 Nash均衡
博弈論是運(yùn)籌學(xué)的一個(gè)重要分支,是研究決策主體的行為發(fā)生直接相互作用時(shí)的決策,以及這種決策的均衡問(wèn)題。一個(gè)完整的博弈一般由以下幾個(gè)要素組成:博弈的參加者、各博弈方各自選擇的全部策略或行為的集合、博弈方的得益、結(jié)果、均衡等。
非合作博弈是現(xiàn)代博弈理論中的核心內(nèi)容和重要基礎(chǔ),而Nash均衡則是非合作博弈的核心部分。用博弈論解決現(xiàn)實(shí)納什均衡是現(xiàn)代博弈論中的核心內(nèi)容和重要基礎(chǔ)。要用博弈論解決現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)生活中的決策問(wèn)題,對(duì)現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)生活中的發(fā)展變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè),其關(guān)鍵在于如何根據(jù)行為中的支付矩陣得出納什平衡點(diǎn),通過(guò)分析決策者的心理活動(dòng)來(lái)得到相關(guān)模型,從而依據(jù)模型來(lái)針對(duì)生活中的實(shí)際問(wèn)題制定相關(guān)的政策以預(yù)防不良現(xiàn)象的發(fā)生。
一、非合作博弈
一般地,將不允許存在有約束力協(xié)議的博弈稱為“非合作博弈”。在該博弈中,每個(gè)博弈方的策略都是針對(duì)其他博弈方策略或策略組合的最佳對(duì)策。事實(shí)上,具有這種性質(zhì)的策略組合,正是非合作博弈理論中最重要的一個(gè)解概念“納什均衡”。
在博弈論里,有各種各樣的均衡概念,上述定義是所有均衡概念的共同特征。而在一個(gè)博弈中,可能有多個(gè)均衡存在。純戰(zhàn)略納什均衡在非合作博弈分析中具有十分關(guān)鍵的作用和地位,因此將著重介紹純戰(zhàn)略納什均衡的定義。
1.純戰(zhàn)略納什均衡
一般常用G表示一個(gè)博弈;如G有n個(gè)博弈方,每個(gè)博弈方的全部可選策略的集合稱為“策略空間”,分別用表示;表示博弈方i的第j個(gè)策略,其中j可取有限個(gè)值(有限策略博弈),也可取無(wú)限個(gè)值(無(wú)限策略博弈);博弈方i的得益則用表示,是各博弈方策略的多元函數(shù)。n個(gè)博弈方的博弈G常寫成。
有了博弈、博弈方的策略空間和得益的表示法,可以給出純戰(zhàn)略納什均衡的定義如下:
定義1: 在博弈中,如果由各個(gè)博弈方的每一個(gè)策略組成的某個(gè)策略組合中,任一博弈方i的策略,都是對(duì)其余博弈方策略組合的最佳對(duì)策,即
對(duì)任意都成立,則稱為G的一個(gè)“純戰(zhàn)略納什均衡”。純戰(zhàn)略納什均衡的求解,通??梢圆捎玫靡婢仃嚤硎境鲈诓煌呗韵赂鞑┺姆降男б?,下面通過(guò)囚徒困境問(wèn)題可進(jìn)一步加深對(duì)純戰(zhàn)略納什均衡概念的理解。
該博弈問(wèn)題是1950年圖克提出的,它雖然非常簡(jiǎn)單,但卻很好地反映了非合作博弈的根本特征,并且該博弈模型是解釋眾多經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象,研究經(jīng)濟(jì)效率問(wèn)題的非常有效的基本模型和范式。其故事如下:
警方抓到兩個(gè)盜竊犯,惜證據(jù)尚不足,遂寄希望于嫌犯自己招供。警方把兩個(gè)犯人隔離起來(lái),分別審問(wèn),交代政策如下:坦白從寬,抗拒從嚴(yán)!如果你招了,另一個(gè)人沒(méi)招,那么就將你釋放,另一人判10年;同樣如果你不招,另一個(gè)人招了,那么你得被判10年,另一個(gè)人被釋放。如果兩個(gè)人都招,警方證據(jù)就足了,兩人都判8年。至於兩個(gè)人都不招的情況,不用警方交代,兩個(gè)人都得判,但因證據(jù)不力,判得都要輕許多,比如1年。警方最后說(shuō),那邊還有個(gè)警察,對(duì)你的同伙交代一模一樣的政策呢。
對(duì)于囚徒A和囚徒B來(lái)說(shuō),其雙方想法如下:
(1)如果對(duì)方招了,我招是8年,不招是10年,還是招劃算。
(2)如果對(duì)方不招,我招是無(wú)罪釋放,不招是1年,還是招劃算。
(3)如果對(duì)方不招,我招是無(wú)罪釋放,不招是1年,還是招劃算。
下面可將雙方整個(gè)博弈過(guò)程的結(jié)果用一矩陣形式表示出來(lái)。這種矩陣稱為博弈的“得益矩陣(支付矩陣)”。
表1A與B的得益矩陣
由于法庭對(duì)罪犯分別審訊,因而該問(wèn)題還可以歸結(jié)為非合作博奕模型。
其中,局中人集合,1代表囚徒A,2代表囚徒B。兩個(gè)人具有相同的策略集合:,其中C代表坦白,D代表抗拒的策略。對(duì)于策略組合兩個(gè)局中人的支付函數(shù)如下:
由支付函數(shù)可以看出,囚徒A的策略是坦白,囚徒B的最佳策略也是坦白,故納什均衡點(diǎn)為(坦白,坦白)。
在囚徒困境中,每個(gè)參與人都能猜出對(duì)方的策略,故稱這種納什均衡為純戰(zhàn)略納什均衡。
囚徒困境反映了一個(gè)很深的問(wèn)題,這就是個(gè)人理性與集體理性的矛盾。即使兩個(gè)囚徒在被警察抓住之前建立一個(gè)攻守同盟(死不坦白),這個(gè)攻守同盟也沒(méi)有用,因?yàn)樗粯?gòu)成納什均衡,沒(méi)有個(gè)人要積極性遵守協(xié)定。
囚徒困境問(wèn)題在經(jīng)濟(jì)學(xué)上也有著廣泛的應(yīng)用,例如:兩個(gè)寡頭企業(yè)選擇產(chǎn)量的博弈。如果兩企業(yè)聯(lián)合起來(lái)形成卡特爾,選擇壟斷利潤(rùn)最大化的產(chǎn)量,每個(gè)企業(yè)都可以得到更多的利潤(rùn)。但卡特爾協(xié)定并不是一個(gè)納什均衡,因?yàn)榻o定對(duì)方遵守協(xié)議的情況下,每個(gè)企業(yè)都想增加生產(chǎn),結(jié)果是,每個(gè)都只能得到納什均衡產(chǎn)量的利潤(rùn),它嚴(yán)格小于卡特爾產(chǎn)量下的利潤(rùn)。
二、純戰(zhàn)略納什均衡在經(jīng)濟(jì)生活中的具體運(yùn)用
1.偷水問(wèn)題
針對(duì)盜水現(xiàn)象,供水部門常采用罰款的手段處理那些被發(fā)現(xiàn)的盜水用戶,但隨著居民的科技文化水平的提高,盜水手段越來(lái)越高明,因此被發(fā)現(xiàn)的概率越來(lái)越小,那么采用通常的罰款手段對(duì)防止用戶盜水的作用越來(lái)越微弱,看來(lái)利用新的經(jīng)濟(jì)原理、采取新的制裁措施顯得尤為必要了。
假定用戶每家都有一個(gè)水表,而且每家實(shí)際用水沒(méi)有通過(guò)此水表。假定水表測(cè)量準(zhǔn)確無(wú)誤。
(1)設(shè)N家總水表測(cè)出的實(shí)際用水量為A。
(2)第i家水表所示用水量為,B為N家盜水總和。
不妨設(shè)每度水的單價(jià)為1元,則供水局對(duì)第i家征收水費(fèi)為即可防止用戶盜水,理由如下:
為說(shuō)明方便,不防簡(jiǎn)化為兩家用戶甲和乙,甲和乙都有兩種策略選擇:偷水和不偷水,在甲和乙之間就形成了一場(chǎng)博弈。
設(shè)甲和乙的實(shí)際用水量分別為和,偷水量分別為和,相應(yīng)的得出甲和乙的得益矩陣:
表2 甲和乙的得益矩陣
可見:(1)對(duì)甲來(lái)說(shuō),在不做損人而不利己的事的前提下,他會(huì)選擇不偷水,因?yàn)榧兹暨x擇偷水,則他期望乙不要偷水,此時(shí)他的最大利益為0,既然利益為0,他選擇不偷水也可以達(dá)到,又何必勞神又費(fèi)事。甲若選擇不偷水,乙必定也會(huì)選擇不偷水,因?yàn)榇藭r(shí)乙無(wú)論偷水還是不偷水,利益都為0,在不做損人而不利己的事的前提下乙必定會(huì)選擇不偷水。
(2)對(duì)乙來(lái)說(shuō),由于同樣的道理,他也會(huì)選擇不偷水這一策略。這樣,(不偷水,不偷水)就成了一個(gè)純戰(zhàn)納什均衡點(diǎn)。甲和乙誰(shuí)改變策略都得不到好處,當(dāng)然就會(huì)維持均衡點(diǎn),那么這個(gè)均衡就是相當(dāng)穩(wěn)定的,這樣供水部門也達(dá)到了防止用戶偷水的目的。
另外,即使有人做損人而不利己的事,供水局也有辦法對(duì)付,那就是對(duì)第i家征收水費(fèi)為,其中.即可達(dá)到目的。同樣,以兩家用戶為例,此時(shí)用戶i所收水費(fèi),同樣地可得出甲和乙的得益矩陣。
表3 甲和乙的得益矩陣
顯然,對(duì)甲和乙來(lái)說(shuō)為了使自己得益最大,都會(huì)不約而同的選擇不偷水.對(duì)于多個(gè)用戶同樣可以進(jìn)行分析,最后所有的用戶都會(huì)選擇不偷水的策略。因此供水部門只需任意選擇一個(gè)大于1的a,宣布對(duì)用戶i征收的水費(fèi)即是防止用戶偷水的有效措施。
接下來(lái),談?wù)剬?duì)偷水用戶進(jìn)行一次性罰款和對(duì)偷水量由N家共同分?jǐn)傋龇ǖ臒o(wú)效性.
供水局若發(fā)現(xiàn)偷水戶i則往往采取一次性罰款M,對(duì)用戶i來(lái)說(shuō):
(1)不偷水,得益為0;
(2)偷水,若被發(fā)現(xiàn),得益為;
(3)偷水,若被發(fā)現(xiàn),得益為.但是用戶偷水被發(fā)現(xiàn)的概率往往是很小的。
假設(shè)被發(fā)現(xiàn)的概率為P,則用戶i偷水損益的期望值為:
因此只有,即時(shí)才能使用戶不偷水。
假設(shè)偷水被發(fā)現(xiàn)的概率為1%,用戶偷水=100,則罰款M>1000元才可能使用戶不偷水。因此一般性的罰款并沒(méi)有達(dá)到應(yīng)有的目的。
由上可知,利用純戰(zhàn)略納什均衡理論對(duì)日常生活中的一些實(shí)際現(xiàn)象確實(shí)可以進(jìn)行一定的定量分析,以此做出更好的決策安排。但是本文探討的只是博弈論的一個(gè)很小的方面,對(duì)于均衡問(wèn)題中的子博弈精煉納什均衡等問(wèn)題本文沒(méi)有討論。對(duì)于納什均衡還可以進(jìn)一步進(jìn)行推廣。如日常生活中,小到下棋打牌,大到企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)與合作,國(guó)家之間的傾銷與反傾銷、制裁和報(bào)復(fù)等,都可以歸結(jié)為博弈問(wèn)題。
參考文獻(xiàn):
[1]謝識(shí)予:納什均衡論[M].上海:上海財(cái)經(jīng)大學(xué)出版社,1999
[2]張維迎:博弈論與信息經(jīng)濟(jì)學(xué)[M].上海:上海人民出版社,1996
[3]全賢唐張健:經(jīng)濟(jì)博弈分析[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003
[4]李本慶丁越蘭:環(huán)境污染與規(guī)制的博弈論分析[J].海南大學(xué)學(xué)報(bào),人文社會(huì)科學(xué)版.2006,4:541~544
[5]潘天群:社會(huì)現(xiàn)象的博弈論解讀[M].中央編譯出版社.1998
[6]黃濤:博弈論教程[M].首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)出版社.1996
[7]陳芝蘭:博弈論及其在經(jīng)濟(jì)生活中的應(yīng)用[J].經(jīng)濟(jì)新論,23-24
關(guān)鍵詞:博弈論;智豬博弈;利益最大化;納什均衡理論;社會(huì)經(jīng)濟(jì)
中圖分類號(hào):F224.32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1001-828X(2013)11-0-01
博弈論最初的研究對(duì)象是棋、橋牌、賭博中的勝負(fù)問(wèn)題,而正是發(fā)展成一門學(xué)科是在20世紀(jì)初,在1928年馮·諾意證明了博弈論的基本原理之后,從而開始宣告了博弈論的正是誕生。
博弈論又稱對(duì)策論,是研究具有斗爭(zhēng)或競(jìng)爭(zhēng)性質(zhì)現(xiàn)象的理論和方法,它既是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一個(gè)新分支,也是運(yùn)籌學(xué)的一個(gè)重要學(xué)科。
博弈論的基本要素分為:局中人,策略,得失,對(duì)于參與者還存在博弈結(jié)果以及博弈涉及到的均衡。
博弈論的類型分為:靜態(tài)博弈和動(dòng)態(tài)博弈,合作博弈和非合作博弈以及完全信息博弈和不完全信息博弈。
經(jīng)濟(jì)學(xué)中的存在著智豬博弈的這么一個(gè)故事:豬圈里有兩頭豬,一頭大豬,一頭小豬。豬圈的一邊有個(gè)踏板,每踩一下踏板,在遠(yuǎn)離踏板的豬圈的另一邊的投食口就會(huì)落下少量的食物。如果有一只豬去踩踏板,另一只豬就有機(jī)會(huì)搶先吃到另一邊落下的食物。當(dāng)小豬踩動(dòng)踏板時(shí),大豬會(huì)在小豬跑到食槽之前剛好吃光所有的食物;若是大豬踩動(dòng)了踏板,則還有機(jī)會(huì)在小豬吃完落下的食物之前跑到食槽,爭(zhēng)吃到另一半殘羹。
那么,兩只豬各會(huì)采取什么策略?答案是:小豬將選擇“搭便車”策略,也就是舒舒服服地等在食槽邊;而大豬則為一點(diǎn)殘羹不知疲倦地奔忙于踏板和食槽之間。
原版的“智豬博弈”故事給了競(jìng)爭(zhēng)中弱者以等待的方式為最佳的策略的啟發(fā)。但是對(duì)于社會(huì)而言,弱小者未能參加競(jìng)爭(zhēng),所以得到的社會(huì)資源配置并不是最佳狀態(tài)。為了使資源最有效的配置,規(guī)則的設(shè)計(jì)者是不愿意看見有人搭便車的,政府這樣,公司的老板也是這樣。而能否完全杜絕“搭便車”現(xiàn)象,就要看游戲規(guī)則的核心指標(biāo)設(shè)置是否合適了。
許多人并未讀過(guò)“智豬博弈”的故事,但是卻在自覺(jué)地使用小豬的策略。股市上等待莊家抬轎的散戶;等待產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)中出現(xiàn)具有贏利能力新產(chǎn)品繼而大舉仿制牟取暴利的游資;公司里不創(chuàng)造效益但分享成果的人,等等。因此,對(duì)于制訂各種經(jīng)濟(jì)管理的游戲規(guī)則的人,必須深諳“智豬博弈”指標(biāo)改變的個(gè)中道理。
經(jīng)濟(jì)博弈論是指在將博弈論知識(shí)用于經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的分析之中,用于描述,反映經(jīng)濟(jì)問(wèn)題參與人的策略選擇動(dòng)機(jī),以便尋找到己方的問(wèn)題最優(yōu)解(其實(shí)也是其他利益主體的最優(yōu)解)。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中,企業(yè)之間,企業(yè)與消費(fèi)者之間,企業(yè)與政府之間,政府與消費(fèi)者之間,政府與納稅人之間的相互影響,相互依存和相互制約不斷加強(qiáng),以這些主體間的對(duì)抗,依賴和制約為研究前提和出發(fā)點(diǎn)的博弈論研究更具有現(xiàn)實(shí)意義。
例如由于信貸不斷收緊,成交量低迷導(dǎo)致回款速度慢,資金鏈壓力很大,房地產(chǎn)商已經(jīng)處于囚徒困境中,開發(fā)商的態(tài)度是:“不過(guò)至少目前為止,我們還沒(méi)有做好在售樓盤降價(jià)的準(zhǔn)備,業(yè)內(nèi)人士一起交流,這點(diǎn)共識(shí)是一致的:只要有一家公司明顯降價(jià),就像坐大堤一樣,很快就會(huì)爭(zhēng)先降價(jià),也就是恐慌性拋盤。所以,現(xiàn)階段絕對(duì)不會(huì),也不會(huì)產(chǎn)生這種情況出現(xiàn)的!”
實(shí)際上每個(gè)開發(fā)商都有兩個(gè)選擇:降價(jià)和不降價(jià)。如果大家都不降價(jià),就可以順應(yīng)大家的心態(tài),以最慢的速度回籠資金,等到將來(lái)可能的調(diào)控放松,還有可能獲得極大利潤(rùn);如果大家都降,都能回籠中等數(shù)量的資金,但市場(chǎng)陷入相互殺價(jià);如果有的降價(jià)有的不降價(jià),降價(jià)的能快速脫身,不降價(jià)的可能破產(chǎn),每個(gè)人的心里都想著自己能夠快速銷售,而其他的銷售商維持住市場(chǎng)價(jià)格,不進(jìn)行降價(jià)。對(duì)于個(gè)體而言,無(wú)論別的銷售商進(jìn)行如何操作,自己最佳的策略選擇都是降價(jià)。每個(gè)人都是理性的,都會(huì)選擇對(duì)自己風(fēng)險(xiǎn)最小,收益最大的策略,開發(fā)商所提到的口頭協(xié)定并不會(huì)持久堅(jiān)持,最后必然會(huì)達(dá)到納什均衡。
納什均衡理論在經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要的位置,納什均衡理論奠定了現(xiàn)代主流博弈論和經(jīng)濟(jì)理論的根本。
納什均衡的重要影響可以概括為以下六個(gè)方面:(1)改變了經(jīng)濟(jì)學(xué)的體系和結(jié)構(gòu)。(2)擴(kuò)張經(jīng)濟(jì)學(xué)研究經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的范圍。(3)加強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的深度。(4)形成了基于經(jīng)典博弈的研究范式體系。(5)擴(kuò)大和加強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)學(xué)與其他社會(huì)科學(xué),自然科學(xué)的聯(lián)系。(6)改變了經(jīng)濟(jì)學(xué)的語(yǔ)言和表達(dá)方式。
一談到博弈論大家提起的最多的就是納什均衡。納什均衡指的是一種戰(zhàn)略組合,這種組合由所有參與者的最優(yōu)戰(zhàn)略組成,也就是說(shuō)在給定戰(zhàn)略的情況下,沒(méi)有單個(gè)人有積極性選擇其他戰(zhàn)略使自己獲得更大利益,從而沒(méi)有任何人有積極性打破這種均衡。雖然納什均衡是單個(gè)人的最優(yōu)戰(zhàn)略組合,但是不是說(shuō)是一個(gè)總體最佳的組合結(jié)果,從這個(gè)方面看,納什均衡動(dòng)搖了西方經(jīng)濟(jì)學(xué)的基石,同時(shí),它也提示我們,合作是有利的“利己策略”。
工程管理專業(yè)具有工程與管理復(fù)合的特點(diǎn),注重理論與實(shí)踐的結(jié)合,致力于培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)的技能性、應(yīng)用型人才,強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容理論與實(shí)踐相結(jié)合,提出多種教學(xué)手段,著重提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)與解決問(wèn)題的能力。一方面,運(yùn)籌學(xué)作為工程管理專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課,必須有效支持工程管理專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。另一方面,運(yùn)籌學(xué)的系統(tǒng)方法有助于培養(yǎng)工程管理專業(yè)人才的整體思維能力。運(yùn)籌學(xué)以系統(tǒng)的整體觀念為核心,通過(guò)多學(xué)科的綜合,有助于培養(yǎng)和提高管理人員解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
二、教學(xué)中存在的問(wèn)題
運(yùn)籌學(xué)的理論與方法不同于高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程,它不是簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)計(jì)算,而是綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等多學(xué)科的理論與方法,運(yùn)用系統(tǒng)思想解決實(shí)際問(wèn)題。
(一)教學(xué)目的不明確
工程管理專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是符合行業(yè)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用型人才,課程體系建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)是建設(shè)內(nèi)容具有針對(duì)性、應(yīng)用性突出的優(yōu)質(zhì)課程。而目前運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)仍然存在重視理論教學(xué)、忽略應(yīng)用研究的現(xiàn)象,最終導(dǎo)致教學(xué)中注重公式和算法的講解,很少將實(shí)際案例引入課堂教學(xué),課堂教學(xué)亦如此,使得學(xué)生只會(huì)按已有題型計(jì)算,不善于探究所學(xué)知識(shí)在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用。
(二)教學(xué)內(nèi)容安排不夠合理
本校工程管理專業(yè)運(yùn)籌學(xué)是擁有較多分支及方法的專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是工程管理專業(yè)考研的專業(yè)課。目前,計(jì)劃僅有32學(xué)時(shí),對(duì)于運(yùn)籌學(xué)的學(xué)習(xí)要求是不夠的,需要有效安排教學(xué)內(nèi)容,突出重點(diǎn),精選例題,并適當(dāng)增加理論學(xué)時(shí)及實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)。
(三)教學(xué)方法不夠靈活
運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)方法仍停留在傳統(tǒng)的以講授為主,教學(xué)手段不夠靈活,教學(xué)方式單一、互動(dòng)性差,學(xué)生僅僅學(xué)到書本的理論與例題,沒(méi)有延伸性的知識(shí)。
(四)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)不足
本校工程管理專業(yè)仍采用理論教學(xué),缺乏實(shí)踐環(huán)節(jié),學(xué)生僅掌握建模方法進(jìn)行手工計(jì)算,并未進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)踐練習(xí),不能利用軟件求解模型,降低了課程應(yīng)用的操作能力。線性規(guī)劃中單純形法和運(yùn)輸問(wèn)題僅能解決變量較少的情況,變量較多的情況必須借助計(jì)算機(jī)軟件求解。
(五)缺乏適用的教材
教材理論性、邏輯性較強(qiáng),重點(diǎn)介紹相關(guān)理論與模型,缺乏實(shí)際案例的介紹與討論,也沒(méi)有相關(guān)軟件的方法,且對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求較高,許多同學(xué)看到教材中復(fù)雜的公式及推理就已開始畏難,后續(xù)學(xué)習(xí)信心缺失。
(六)成績(jī)考核不科學(xué)
考查仍采用筆試,缺乏對(duì)綜合能力的考核,僅能考查學(xué)生對(duì)基本理論與方法的掌握水平,不能評(píng)定學(xué)生對(duì)運(yùn)籌學(xué)方法的掌握水平。
三、教學(xué)改革建議
(一)明確教學(xué)目的
通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握系統(tǒng)分析方法,樹立整體觀念,解決工程管理實(shí)踐中遇到的優(yōu)化決策問(wèn)題。運(yùn)籌學(xué)教學(xué)應(yīng)結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系建設(shè)的要求,重視運(yùn)籌學(xué)思想的應(yīng)用及實(shí)例教學(xué),使學(xué)生掌握解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
(二)合理安排教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)工程管理專業(yè)的培養(yǎng)方案及課程體系,合理安排教學(xué)內(nèi)容。工程管理專業(yè)注重培養(yǎng)技能型、應(yīng)用型專業(yè)人才,除了講授運(yùn)籌學(xué)的基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容,更應(yīng)側(cè)重于理論知識(shí)在工程實(shí)踐中的應(yīng)用研究,在教學(xué)中應(yīng)增加與專業(yè)發(fā)展相關(guān)的前沿知識(shí)的介紹,拓寬知識(shí)面,提高學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。
(三)改進(jìn)教學(xué)方法
1.加強(qiáng)案例教學(xué)。
介紹管理科學(xué)中的大量成熟的運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用案例,鼓勵(lì)學(xué)生參與課堂討論,提高學(xué)生興趣,對(duì)成功案例進(jìn)行分析,總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)。提出實(shí)際管理案例,引導(dǎo)學(xué)生采用運(yùn)籌學(xué)的理論與方法解決,培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維能力。如線性規(guī)劃方法可應(yīng)用在鋼筋下料、土石方調(diào)運(yùn)等方面;博弈論可應(yīng)用在工程招投標(biāo)、工程質(zhì)量管理、工程風(fēng)險(xiǎn)管理、工程監(jiān)理等方面。
2.簡(jiǎn)化理論推導(dǎo)。
對(duì)于教材中較長(zhǎng)篇幅論證的理論,講解時(shí)要進(jìn)行歸納,側(cè)重理論的應(yīng)用性,避免過(guò)分強(qiáng)調(diào)公式推導(dǎo)過(guò)程,而應(yīng)側(cè)重于模型的建立和應(yīng)用。如第一堂課通過(guò)講述古代文獻(xiàn)中體現(xiàn)運(yùn)籌學(xué)思想的案例,引起學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)籌學(xué)的興趣;通過(guò)運(yùn)籌學(xué)思想的應(yīng)用實(shí)例,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到課程的重要性。運(yùn)籌學(xué)課程內(nèi)容多,邏輯性強(qiáng),教師一定要深入淺出,注重條理,突出重點(diǎn)。再如,講解單純形法中松弛變量、剩余變量、人工變量的區(qū)別時(shí),應(yīng)注意結(jié)合三種變量的經(jīng)濟(jì)含義,讓學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上區(qū)分三種變量的含義與作用。在講解單純形法四種解的判別中要注意歸納總結(jié),將單純形法的原理與解的判別結(jié)合起來(lái),有助于學(xué)生理解和掌握解的判別標(biāo)志。
3.多媒體教學(xué)。
合理運(yùn)用多媒體教學(xué),可有效減少理論推理和公式推導(dǎo)時(shí)間,重點(diǎn)突出運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用。課件中要突出案例等實(shí)際問(wèn)題的主體地位,弱化理論論證、公式推導(dǎo)、數(shù)學(xué)計(jì)算等,著重闡述解決問(wèn)題的思路與方法,提高教學(xué)效果。
4.進(jìn)行輔導(dǎo)答疑。
對(duì)章節(jié)重難點(diǎn)及易混易錯(cuò)點(diǎn)當(dāng)面答疑,及時(shí)了解學(xué)生對(duì)重難點(diǎn)的掌握情況,并針對(duì)大部分學(xué)生的疑惑和作業(yè)中的典型錯(cuò)誤等進(jìn)行系統(tǒng)講解,彌補(bǔ)學(xué)生的知識(shí)薄弱點(diǎn)。
5.啟發(fā)式教學(xué)。
教學(xué)過(guò)程中提出實(shí)際問(wèn)題,讓學(xué)生自行思考、分析解題思路,親自動(dòng)手建立相應(yīng)模型,運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件等手段求解,對(duì)涉及到的問(wèn)題展開討論。如模型建立的假設(shè)、問(wèn)題目標(biāo)的理解、目標(biāo)條件的分析、模型的建立、求解的步驟及方法、結(jié)果的討論等,教師適當(dāng)引導(dǎo),必要時(shí)給予解釋說(shuō)明,讓學(xué)生掌握解決問(wèn)題的整體思路,最后可讓學(xué)生以課題報(bào)告的形式做出系統(tǒng)全面的分析。
(四)加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)
開展教學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,選擇較成熟的教學(xué)軟件如LINDO,LINGO,WINQSB,EXCEL,鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用軟件編程解決問(wèn)題,利用計(jì)算機(jī)代替手工計(jì)算,提高動(dòng)手能力。鼓勵(lì)學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生建模大賽,實(shí)現(xiàn)理論學(xué)習(xí)與解決問(wèn)題相結(jié)合,提高對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力。
(五)加強(qiáng)適用教材建設(shè)
工程管理專業(yè)優(yōu)勢(shì)特色專業(yè)建設(shè)目標(biāo)中提出建立并創(chuàng)新“素質(zhì)優(yōu)良、能力一流”的理論與實(shí)踐一體化的課程體系。編寫適合工程管理特色專業(yè)的運(yùn)籌學(xué)教材,要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)相關(guān)理論方法與工程管理和實(shí)際生活的結(jié)合,增加案例分析;突出運(yùn)籌學(xué)分析和解決問(wèn)題的思路與方法,理清問(wèn)題的解決思路,量化相關(guān)數(shù)據(jù),建立數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用軟件求解,側(cè)重方法的應(yīng)用與結(jié)果分析。
(六)推行科學(xué)的考核方式
在考核方式上,將傳統(tǒng)考查課本知識(shí)點(diǎn)的筆試形式改為課堂分組討論、軟件應(yīng)用、案例作業(yè)、課程設(shè)計(jì)等綜合考查方式,突出工程管理專業(yè)的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)目的??己藘?nèi)容應(yīng)圍繞工程管理專業(yè)方面的知識(shí)重點(diǎn)展開,結(jié)合工程管理實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行專題研究。
四、結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:博弈;委托與;經(jīng)濟(jì)行為
一、博弈論發(fā)展簡(jiǎn)述
博弈論思想古已有之,博弈論最初主要研究象棋、橋牌、賭博中的勝負(fù)問(wèn)題,人們對(duì)博弈局勢(shì)的把握只停留在經(jīng)驗(yàn)上,沒(méi)有向理論化發(fā)展,正式發(fā)展成一門學(xué)科則是在20世紀(jì)初對(duì)于博弈論的研究,開始于策墨洛、波雷爾及馮?諾伊曼,今天博弈論已發(fā)展成一門較完善的的學(xué)科。目前已成為經(jīng)濟(jì)分析的主要工具之一,對(duì)產(chǎn)業(yè)組織理論、委托理論、信息經(jīng)濟(jì)學(xué)等經(jīng)濟(jì)理論的發(fā)展做出了非常重要的貢獻(xiàn)。由于博弈論重視經(jīng)濟(jì)主體之間的相互聯(lián)系及其辨證關(guān)系,大大拓寬了傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)的分析思路,使其更加接近現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),從而成為現(xiàn)代微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)的重要基石,也為現(xiàn)代宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)提供了更加堅(jiān)實(shí)的微觀基礎(chǔ)。
有一只看不見的手引導(dǎo)他去促進(jìn)一種目標(biāo),而這種目標(biāo)決不是他所追求的東西。由于追逐他自己的利益,他經(jīng)常促進(jìn)了社會(huì)利益, 其效果要比他真正想促進(jìn)社會(huì)利益時(shí)所得到的效果為大。二百多年來(lái),西方經(jīng)濟(jì)學(xué)家堅(jiān)持斯密的信條, 他們相信自私自利的個(gè)體在利益驅(qū)動(dòng)下會(huì)使社會(huì)達(dá)到和諧一致。博弈論專家認(rèn)識(shí)到,理性人在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)決策時(shí),但由于目標(biāo)(或經(jīng)濟(jì)利益)不一致時(shí)常發(fā)生沖突, 理性人的最優(yōu)選擇要受對(duì)方選擇的影響, 理性人之間的這種互動(dòng)行為使他們的決策均依賴于兩個(gè)或更多的人們的交互式戰(zhàn)略。馮.諾依曼和摩根斯坦因以合作博弈為對(duì)象, 主要對(duì)二人零和博弈進(jìn)行了分析。此后,合作博弈有了長(zhǎng)足發(fā)展,提出了穩(wěn)定集,解概念, 核等重要概念與思想, 來(lái)研究人們發(fā)生沖突時(shí)的合作問(wèn)題。1950年,納什發(fā)表了他的博士論文非合作博弈,最先對(duì)合作博弈與非合作博弈進(jìn)行了區(qū)別, 提出了博弈論中最為重要的概念:納什均衡, 為非合作博弈一般理論奠定了基礎(chǔ), 非合作博弈發(fā)展起來(lái)。事實(shí)上,合作博弈可以看作非合作博弈的特殊情況, 它略去了非合作個(gè)體之間建立合作關(guān)系的過(guò)程而著重研究合作的可能性與形式。非合作博弈對(duì)分析理論更為適用, 因此,我們今天所說(shuō)的博弈論主要是指非合作博弈。
二、博弈論與經(jīng)濟(jì)行為結(jié)合
(一)委托人與人之間約束與激勵(lì)機(jī)制
作為產(chǎn)權(quán)經(jīng)濟(jì)學(xué)的一個(gè)重要分支,委托一理論是從信息不對(duì)稱條件下的契約形成過(guò)程出發(fā),探討委托人如何設(shè)計(jì)出一種契約,以促使人為最大限度地增進(jìn)委托人的效用而努力工作。標(biāo)準(zhǔn)的委托一理論是基于以下兩個(gè)基本的假設(shè):信息不對(duì)稱與經(jīng)濟(jì)人假設(shè)委托一關(guān)系一旦確立期,委托人期望人忠誠(chéng)為其服務(wù),通過(guò)不斷提高個(gè)人能力水平,來(lái)提高企業(yè)的產(chǎn)出績(jī)效,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其自身效用最大化。但因人利己主義傾向及信息不對(duì)稱,這一前提經(jīng)常與現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)生活相背離,從而導(dǎo)致了委托一關(guān)系失效。
1.委托人與人之間的目標(biāo)函數(shù)不一致
2.信息不對(duì)稱所導(dǎo)致的問(wèn)題
在信息不對(duì)稱的前提下,委托人無(wú)法準(zhǔn)確判斷人是否在忠誠(chéng)且有能力地為企業(yè)服務(wù),因而也就無(wú)法有針對(duì)性地對(duì)其進(jìn)行有效監(jiān)督,此時(shí),問(wèn)題的產(chǎn)生也就具有了現(xiàn)實(shí)的可能性。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活中,問(wèn)題主要是指逆向選擇和道德風(fēng)險(xiǎn)兩個(gè)方面。 逆向選擇,是指委托關(guān)系確立之前,人利用其相對(duì)于委托人的信息優(yōu)勢(shì),使得契約的簽訂對(duì)自己有利 。
3.委托人和人之問(wèn)契約不完備
委托一關(guān)系實(shí)質(zhì)是一種契約關(guān)系,但現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)生活存在諸多不確定性,使得委托雙方不可能事前簽訂一個(gè)完備的契約。此外,契約的完備程度也與契約的成本密切相關(guān),完備程度越高則其代價(jià)越大。
(二)討價(jià)還價(jià)的博弈與情侶模型
在現(xiàn)實(shí)中,我們經(jīng)常會(huì)遇到討價(jià)還價(jià)的問(wèn)題,這其實(shí)就是買主與賣主的一場(chǎng)博弈。博弈理論表明,當(dāng)談判的多階段博弈是單數(shù)階段時(shí),先開價(jià)者具有“先發(fā)優(yōu)勢(shì)”;而雙數(shù)階段時(shí),后開價(jià)者具有“后動(dòng)優(yōu)勢(shì)”。這在商場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中是十分常見的現(xiàn)象:非常急切想買到物品的買方往往要以高一些的價(jià)格購(gòu)得所需之物;急切于推銷的銷售人員往往也是以較低的價(jià)格賣出自己所銷售的商品。
商業(yè)談判中,有一種“情侶博弈”談判的模式。“情侶博弈”說(shuō)的是一對(duì)熱戀中的情侶,在如何安排度周末,而提出了這樣的問(wèn)題:男士想要看球賽,女士想要聽歌劇。如果從其中的某個(gè)個(gè)體來(lái)看,這樣的結(jié)局不是最優(yōu),但是如果有一方的稍許讓步,就可以換來(lái)情侶組合整體的最佳滿意度,同時(shí)自己也得到相對(duì)較佳的滿意度;反之,如果男士單獨(dú)去看球賽而女士單獨(dú)去聽歌劇,由于缺少情侶陪伴,必然會(huì)造成或多或少的滿意度下跌。對(duì)于這樣一個(gè)模式,博弈論告訴我們,雙方都去看球賽或者雙方都去聽歌劇,是博弈的兩個(gè)“納什均衡”,也就是對(duì)雙方整體而言,滿意程度最高的兩個(gè)結(jié)局。
(三)寡頭壟斷
寡頭壟斷:又稱寡頭、寡占,一種由少數(shù)賣方(寡頭)主導(dǎo)市場(chǎng)的市場(chǎng)狀態(tài)。英語(yǔ)中這個(gè)詞來(lái)源于希臘語(yǔ)中“很少的賣者”。寡頭壟斷是同時(shí)包含壟斷因素和競(jìng)爭(zhēng)因素而更接近于完全壟斷的一種市場(chǎng)結(jié)構(gòu)。它的顯著特點(diǎn)是少數(shù)幾家廠商壟斷了某一行業(yè)的市場(chǎng),這些廠商的產(chǎn)量占全行業(yè)總產(chǎn)量中很高的比例,從而控制著該行業(yè)的產(chǎn)品供給,寡頭壟斷又稱為雙占?jí)艛嗷螂p頭壟斷。 寡頭壟斷的形成首先是由某些產(chǎn)品的生產(chǎn)與技術(shù)特點(diǎn)所決定的,寡頭壟斷行業(yè)往往是生產(chǎn)高度集中的行業(yè),如鋼鐵、汽車、石油等行業(yè)。其次,寡頭廠商為保持自身地位而采取的種種排他性措施,以及政府對(duì)某些寡頭廠商的扶持政策等,也可促進(jìn)寡頭壟斷市場(chǎng)的形成。
三、博弈論的不足與發(fā)展
雖然博弈論已經(jīng)形成了比較完整的理論體系, 而且在經(jīng)濟(jì)學(xué)中得到了廣泛應(yīng)用, 但博弈理論仍存在很多不足,首先就是均衡解的多重性。在很多情況下, 博弈模型的均衡解不止一個(gè), 而是很多個(gè)。可以說(shuō)這是一種富余的均衡, 因?yàn)槊鎸?duì)多重均衡解, 經(jīng)濟(jì)學(xué)家并不知道那一個(gè)均衡解最終會(huì)發(fā)生, 這就限制了博弈論對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的解釋力和對(duì)未來(lái)問(wèn)題的預(yù)測(cè)能力。相信在博弈論的發(fā)展中, 對(duì)博弈均衡的精煉是博弈論專家們一項(xiàng)長(zhǎng)久的任務(wù)。此外, 博弈的建模技術(shù)、分析方法和求解手段如何進(jìn)一步發(fā)展; 博弈論的應(yīng)用領(lǐng)域如何逐步拓寬; 博弈論在經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究和應(yīng)用中如何求得更廣泛的普及等, 這些問(wèn)題仍未得到滿意的解決。
參考文獻(xiàn):
[1]楊瑞龍,楊其靜.企業(yè)理論:現(xiàn)代觀點(diǎn)[M].北京:中國(guó)人民大學(xué)出版社,2005
[2]張維迎.企業(yè)的企業(yè)家:契約理論[Ⅵ].上海:上海人民出版社,1995
[3] 蔣殿春. 博弈論如何改寫了微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)[J]. 經(jīng)濟(jì)學(xué)家, 1997; ( 6): 86~ 95
[4] 張培剛, 方齊云. 博弈論的應(yīng)用及其展望[J]. 經(jīng)濟(jì)評(píng)論, 1998; ( 2): 13~ 14
[5] 張維迎. 博弈論與信息經(jīng)濟(jì)學(xué)[M].上海人民出版社與上海三聯(lián)書店, 1999
關(guān)鍵詞:經(jīng)濟(jì)行為;博弈論;應(yīng)用
一、引言
博弈論也被稱為對(duì)策論、游戲理論,它是運(yùn)籌學(xué)中的一個(gè)重要分支,是研究決策主體的行為發(fā)生直接相互作用時(shí)的決策以及這種決策的均衡問(wèn)題。博弈論是由美國(guó)數(shù)學(xué)家在1944年首先創(chuàng)立的,世界上也有幾名博弈論專家因?qū)⒉┺恼搼?yīng)用到經(jīng)濟(jì)學(xué)中而成功的獲得諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)。由此可見,博弈論與經(jīng)濟(jì)學(xué)一直都有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系,博弈論的成功之處就在于將一個(gè)復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象中抽離出數(shù)學(xué)基本模型,從另外一個(gè)視角來(lái)幫助我們更加直觀的來(lái)掌握生活中的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象。博弈論成功的應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)學(xué),這就使得經(jīng)濟(jì)學(xué)越來(lái)越側(cè)重于人與人之間關(guān)系的研究,為研究經(jīng)濟(jì)行為主體提供了很好的方法論依據(jù)。
在過(guò)去的幾十年中,博弈論為經(jīng)濟(jì)學(xué)的發(fā)展貢獻(xiàn)了自己的一份力,也逐漸占據(jù)了經(jīng)濟(jì)學(xué)的核心地位。博弈論已經(jīng)成功的將宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)和微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究緊密的結(jié)合起來(lái),為經(jīng)濟(jì)復(fù)雜性的現(xiàn)象研究提供了新的思路。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的今天,博弈論為經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究提供了一個(gè)很好的方法論。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,企業(yè)與企業(yè)之間既有競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系又是高度依存的,每個(gè)企業(yè)在自己的發(fā)展過(guò)程中夠應(yīng)該選擇一定的策略,在決定采取任何措施之前都要對(duì)對(duì)手做出的反應(yīng)進(jìn)行很好的預(yù)估,并相應(yīng)的做出下一步的對(duì)策。
二、博弈論的主體構(gòu)成部分及其分類
博弈論簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是一些個(gè)體或者組織,面對(duì)一定的環(huán)境條件和一定的規(guī)則下,同時(shí)或者先后、一次或者多次,從各自允許選擇的行為或者策略中進(jìn)行選擇并且加以實(shí)施,各自取得相應(yīng)結(jié)果的全過(guò)程。
博弈的分類同樣也是多種多樣的,可以根據(jù)參加人的多少分為二人博弈和多人博弈;根據(jù)參加者是否選擇合作分為合作博弈和非合作博弈;根據(jù)博弈結(jié)果的不同分為零和博弈、常和博弈和變和博弈。在日常的經(jīng)濟(jì)行為中,合作博弈理論和非合作博弈理論是比較經(jīng)常研究的方向,合作博弈理論主要強(qiáng)調(diào)的是集體理性,而非合作博弈理論則是主要研究人們?cè)诶嫦嗷ビ绊懙木謩?shì)中如何選擇策略進(jìn)而使自身的利益達(dá)到最大化。除非是為了實(shí)現(xiàn)自身利益最大化的需要,否則不會(huì)去考慮其它個(gè)體利益的一種決策原則。這種非合作博弈理論要求參與者中不能存在任何有約束力的協(xié)議,這也就是要求各參與者之間不能事先串通。現(xiàn)在大家所說(shuō)的博弈論基本上是指非合作博弈論,廣泛應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。競(jìng)爭(zhēng)無(wú)處不在,競(jìng)爭(zhēng)是一切社會(huì)經(jīng)濟(jì)關(guān)系的根本基礎(chǔ)。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,合作是有條件和暫時(shí)的,不合作才是普遍的,這也就從客觀上證明博弈論在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)生活中存在著應(yīng)用的可能性與必要性。
三、博弈論在經(jīng)濟(jì)學(xué)中的應(yīng)用
企業(yè)是以營(yíng)利為目的的市場(chǎng)主體,最大的希望就是想要達(dá)到利潤(rùn)最大化。我們經(jīng)常說(shuō)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中的兩只手,就是“看的見的手”和“看不見的手”。企業(yè)在相互競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中就會(huì)漸漸發(fā)現(xiàn)只有企業(yè)之間聯(lián)合起來(lái),形成市場(chǎng)壟斷,這樣才能更好的控制市場(chǎng),達(dá)到盈利的目的。但是這樣的結(jié)果是消費(fèi)者是最大的受害者,想買的東西卻買不起。但是企業(yè)之間為了保護(hù)自己的利益最大化,依然不肯選擇降價(jià),最后會(huì)導(dǎo)致市場(chǎng)崩潰,這就是自由競(jìng)爭(zhēng)中最大的惡果。所以針對(duì)這樣的情況,政府必須要伸出調(diào)節(jié)之手,對(duì)自由競(jìng)爭(zhēng)中產(chǎn)生的惡果進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)節(jié),避免更大惡果的出現(xiàn)。這種政府對(duì)企業(yè)的管制和對(duì)市場(chǎng)的調(diào)節(jié)就是經(jīng)濟(jì)行為中最大的博弈,因?yàn)檎胍_(dá)到的結(jié)果是市場(chǎng)穩(wěn)健的進(jìn)行,但是這和企業(yè)之間想要達(dá)到的利益最大化相沖突,所以這兩種力量之間的博弈是隨時(shí)都會(huì)發(fā)生的,至少在社會(huì)主義社會(huì)中是不可能消失的。博弈論廣泛而深遠(yuǎn)地改變了經(jīng)濟(jì)學(xué)家的思維方式,傳統(tǒng)的西方主流經(jīng)濟(jì)理論都建立在自由競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)之上的。博弈論注重經(jīng)濟(jì)生活中各個(gè)方面,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會(huì)向更大規(guī)模和更集中的方向發(fā)展,博弈論在經(jīng)濟(jì)行為中運(yùn)用范圍越來(lái)越廣。
博弈論應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)學(xué)發(fā)展的大趨勢(shì)了,隨著對(duì)博弈論研究的日益進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)復(fù)雜程度的變化,博弈論的研究也成為熱點(diǎn)。主要的表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、博弈論分為的合作博弈和非合作博弈,在日常的經(jīng)濟(jì)行為中主要表現(xiàn)為企業(yè)投資者花錢雇傭管理者管理企業(yè)時(shí),通常是采用合同的方式來(lái)明確雙方的責(zé)任和義務(wù),使雙方都能獲得最大的經(jīng)濟(jì)利益,這就是合作博弈。另外一種情況則是非合作博弈,這種博弈方式更加看重的是自己一方的利益,這樣做的結(jié)果很有可能最后造成集體的非理性,但是合作博弈則是強(qiáng)調(diào)的是集體理性,如經(jīng)濟(jì)行為中的討價(jià)還價(jià)。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的今天,完全競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)不再存在,不完全競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)日益顯現(xiàn)。這就要求博弈雙方在進(jìn)行行為決策時(shí),需要一定的條件和規(guī)章去約束,進(jìn)而更好的規(guī)范經(jīng)濟(jì)行為,規(guī)范市場(chǎng),最后以達(dá)到經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定的均衡狀態(tài)。在任何經(jīng)濟(jì)行為中,個(gè)體永遠(yuǎn)離不開社會(huì)這個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng),為了維持這個(gè)系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定,也是需要協(xié)議的約束,所以合作博弈成為一種趨勢(shì)。在經(jīng)濟(jì)行為中如中央和地方一直都是處于博弈的狀態(tài),最終形成地方強(qiáng)、中央弱的局面。如果建立一種新的更適合的博弈規(guī)則,最大限度的保護(hù)地方利益,最終達(dá)到全局利益的相對(duì)均衡,才能更好的解決地方和中央的理性沖突。為了更好的實(shí)現(xiàn)協(xié)議,可以建立一種激勵(lì)政策,對(duì)于合作的地方政府以政策上的支持與獎(jiǎng)勵(lì),對(duì)不合作的地方政府以相應(yīng)的懲罰。這樣就可以使雙方都獲得合理的利益,避免出現(xiàn)利益的極端化,造成不必要的損失。
2、博弈論對(duì)于信息的占有也是有很大講究的,博弈參與者根據(jù)各自的信息分布類型來(lái)選擇可以使自己利益最大化的策略。在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的今天,信息的掌握程度已經(jīng)成為市場(chǎng)主體間競(jìng)爭(zhēng)成敗的重中之重,誰(shuí)能獲得和傳遞更多的信息,誰(shuí)就能最終獲得勝利,所以,在日常經(jīng)濟(jì)行為中,博弈論中的信息研究越來(lái)越受到重視。例如在公共物品配置的過(guò)程中,不同的利益主體在信息不對(duì)稱的條件下,做出符合自己實(shí)際情況的策略,得到不同的收益和均衡解,任何的經(jīng)濟(jì)行為,都可以通過(guò)對(duì)策完美均衡解來(lái)解釋。
3、在以往的博弈論研究中,參與者的決策大多是非連續(xù)性的。但是隨著競(jìng)爭(zhēng)的越來(lái)越激烈化,信息也在決策中扮演重要角色,博弈論的研究也更趨向于連續(xù)化。博弈論作為一種強(qiáng)有力 的分析工具,廣泛的應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域。
四、博弈論在經(jīng)濟(jì)學(xué)中的應(yīng)用實(shí)例
在我國(guó)的電力市場(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng)非常的激烈,參與者如何在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)允許的條件喜愛(ài)運(yùn)用策略進(jìn)行合法競(jìng)爭(zhēng)最后使其利益最大化,并且如何預(yù)測(cè)和判斷不合理競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象,這些都是需要運(yùn)用博弈論來(lái)進(jìn)行研究的。在上個(gè)世紀(jì)初,我國(guó)的電力企業(yè)充分顯示了規(guī)模經(jīng)濟(jì)化,市場(chǎng)壟斷可以為用戶提供便宜但是又相當(dāng)可靠的電力。但是隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步,電力企業(yè)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)已經(jīng)不能適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展,發(fā)電機(jī)組的效率也是已經(jīng)達(dá)到了極限。以往的規(guī)模經(jīng)濟(jì)已不占什么優(yōu)勢(shì),壟斷經(jīng)營(yíng)模式的缺點(diǎn)也一點(diǎn)一點(diǎn)顯現(xiàn)出來(lái),例如生產(chǎn)效率低下、生產(chǎn)成本提高、企業(yè)內(nèi)部缺乏活力等問(wèn)題。所以在20世紀(jì)中后期,為了改變這種情況,許多電力企業(yè)開始改革自身的體制,打破壟斷,建立更加公平、公開的電力市場(chǎng)。電力企業(yè)改革的主要目標(biāo)是減少最終用戶的用電成本,并最終降低整個(gè)電力工業(yè)的生產(chǎn)成本,吸引更多的投資,使自身的競(jìng)爭(zhēng)力增強(qiáng),最終實(shí)現(xiàn)社會(huì)資源的優(yōu)化配置和社會(huì)福利最大化。電力企業(yè)在參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)定價(jià)時(shí),企業(yè)的收益不僅僅是取決于自己公司的報(bào)價(jià),很大程度上牽制了其他發(fā)電企業(yè)的報(bào)價(jià),發(fā)電公司的報(bào)價(jià)過(guò)程就是一種競(jìng)價(jià)博弈。這樣發(fā)電公司必然要運(yùn)用博弈策略使得自己的企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中取得更大的利益。一些電力企業(yè)還可以相互組成一個(gè)利益集團(tuán),聯(lián)合在一起來(lái)控制電力市場(chǎng)的價(jià)格,從而可以抬高市場(chǎng)價(jià)格,這些都是博弈論的思想策略。
在電力企業(yè)中,考慮到交易模式,這是競(jìng)價(jià)的首要條件。其中交易模式住喲啊有兩種,一種是發(fā)電方直接將電賣給用戶,這就屬于雙邊交易模式,這期間不需要任何中介機(jī)構(gòu)的參與,是一種完全競(jìng)爭(zhēng)的交易模式。發(fā)電方可以接受用戶的直接選擇,但同時(shí)也取得了選擇用戶的權(quán)利,發(fā)電方可以很自由的進(jìn)入或者退出市場(chǎng)。而另外一種則是發(fā)電公司通過(guò)中介機(jī)構(gòu)(電力企業(yè))和用戶之間進(jìn)行交易,在這種交易模式下,所有的發(fā)電企業(yè)都將電賣給電力企業(yè),電力企業(yè)負(fù)責(zé)整個(gè)電能的買賣管理和整個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行。為了更好的體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)行為中的博弈論,本文主要介紹后一種交易模式的博弈論體現(xiàn)。電力企業(yè)可以進(jìn)行區(qū)域間功率交換以取得更好的經(jīng)濟(jì)效益,比如我國(guó)的西電東送工程,就可以得到錯(cuò)峰效益和水火聯(lián)合調(diào)度的效益等,更可以提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性,降低成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。
在過(guò)去傳統(tǒng)的發(fā)輸電過(guò)程中主要是由一個(gè)部門統(tǒng)一決策和實(shí)施的,相應(yīng)的定價(jià)方法也是以設(shè)備和運(yùn)行的成本作為依據(jù),所以投資能夠確?;厥?。但是在現(xiàn)在的電力市場(chǎng)中,發(fā)電容量的大幅度增加主要是由各個(gè)獨(dú)立的發(fā)電企業(yè)自己來(lái)決定的,輸電的具體規(guī)劃也很難與發(fā)電的規(guī)劃相適應(yīng)和協(xié)調(diào),并且投資的主體也呈現(xiàn)多元化的趨勢(shì)。雖然在市場(chǎng)化經(jīng)濟(jì)的今天,各方面的改革使得社會(huì)資金可以自由地進(jìn)入到這個(gè)原本壟斷的行業(yè),但是更多的不確定性也造成了各方?jīng)Q策的困難程度。傳統(tǒng)的發(fā)電擴(kuò)建中,需要考慮的主要有擴(kuò)建容量、地點(diǎn)和建設(shè)周期等,主體目標(biāo)是以最大的成本來(lái)滿足負(fù)荷增長(zhǎng)的需要。但是在競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的電力市場(chǎng)中,電力企業(yè)的目的是使利潤(rùn)達(dá)到最大化,尤其是想將成本能夠盡快的收回。所以這就不可避免的要求發(fā)電廠擴(kuò)建的周期逐漸的縮短,所以就存在著各個(gè)電力企業(yè)中的博弈行為。電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,使得原本壟斷的行業(yè)逐漸分成各個(gè)不用利益的主體。這就不可避免的會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行成本要各個(gè)電力企業(yè)合理分?jǐn)?,而合作博弈中的關(guān)于成本分?jǐn)偟睦碚撉『每梢院芎玫慕鉀Q這個(gè)問(wèn)題。在電力市場(chǎng)中,需要電力企業(yè)分?jǐn)偟某杀局饕怯休旊娋W(wǎng)固定成本、網(wǎng)損和輸電阻塞成本。這其中輸電網(wǎng)固定成本的有效回收是電網(wǎng)公司能夠正常運(yùn)行的有利保障,所以輸電網(wǎng)絡(luò)的固定成本在用戶間進(jìn)行合理有效的分?jǐn)偸墙鉀Q問(wèn)題的關(guān)鍵,為了降低各自需要承擔(dān)的費(fèi)用,各個(gè)電力企業(yè)很有可能相互勾結(jié),這也充分反映出博弈論研究在經(jīng)濟(jì)行為中的運(yùn)用。
由于電力企業(yè)的最終目的都是通過(guò)各種策略來(lái)使自己的利益最大化,所以一些不合理的企圖控制市場(chǎng)的行為也會(huì)隨之出現(xiàn)。這就在客觀上要求在市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)時(shí)運(yùn)用博弈論來(lái)判別和分析這些不合理行為,盡最大能力去防止這類行為的發(fā)生,并且要進(jìn)行及時(shí)的糾正,這也是博弈論在電力企業(yè)中成功應(yīng)用的一個(gè)案例。由于電力商品的特殊性,這些電力企業(yè)很有可能聯(lián)合起來(lái),運(yùn)用協(xié)作博弈的方法進(jìn)行投標(biāo)對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行壟斷,所以在市場(chǎng)正常運(yùn)行的情況下必須要阻止這種寡頭問(wèn)題的出現(xiàn)。如果一旦出現(xiàn)一些電力企業(yè)利用線路阻塞、峰荷運(yùn)行的工況造成機(jī)組必須運(yùn)行的機(jī)會(huì),運(yùn)用博弈方法和策略哄抬電價(jià)的行為更要及時(shí)制止。國(guó)家為了減少電力企業(yè)報(bào)高價(jià)以獲得更好的利潤(rùn)及時(shí)的采取措施,制定合理的上網(wǎng)競(jìng)價(jià)規(guī)則,使這些電力企業(yè)的競(jìng)價(jià)能夠更接近邊際成本,合理的競(jìng)價(jià)規(guī)則則可以改變競(jìng)價(jià)博弈的支付結(jié)構(gòu)。所以這就要求電力企業(yè)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下更應(yīng)注意競(jìng)爭(zhēng)和調(diào)節(jié)的關(guān)系。政府的監(jiān)管部門也應(yīng)該在促進(jìn)電力企業(yè)提高生產(chǎn)效率和管理水平的同時(shí),對(duì)電力市場(chǎng)進(jìn)行更好的宏觀調(diào)控、制定出合理的競(jìng)價(jià)規(guī)則,使電力企業(yè)的利潤(rùn)都存在在合理的范圍之內(nèi),才能保證我國(guó)電力市場(chǎng)的平穩(wěn)發(fā)展。
五、總結(jié)
博弈論是一種獨(dú)特的經(jīng)濟(jì)學(xué)理論,是研究人類經(jīng)濟(jì)行為的重要放大,在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域占有非常重要的地位。在經(jīng)濟(jì)世界中,無(wú)時(shí)無(wú)刻不在演繹著博弈,優(yōu)秀者們用世人嘆為觀止的手法去贏得最后的勝利。博弈論創(chuàng)造了一種全新的、科學(xué)的思維方式,這種思維方式有助于人們?cè)谪?fù)載的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象中做出理性和科學(xué)的選擇。從博弈論的角度去看待我們?nèi)粘I钪械慕?jīng)濟(jì)行為,每個(gè)局的走向都將有理可依。當(dāng)經(jīng)濟(jì)行為和博弈論這兩門博大精深的學(xué)問(wèn)得到完美融合的時(shí)候,瞬間就擁有了無(wú)限的魅力,引人去深思、去追尋。(作者單位:燕山大學(xué))
參考文獻(xiàn)
[1]謝識(shí)予編著.經(jīng)濟(jì)博弈論[M].上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,1997.
[2]張維迎.博弈論與信息經(jīng)濟(jì)學(xué)[M].上海:上海三聯(lián)書店,上海人民出版社,1996.
[3]李保明.效用理論與納什均衡選擇[M].北京:經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社,2003.
[4]彭建剛.博弈論與西方經(jīng)濟(jì)學(xué)的發(fā)展[J].經(jīng)濟(jì)學(xué)動(dòng)態(tài),1998(5).
[5][美]哈爾.瓦里安.微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)[M].周洪,等譯.北京:經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社,1997.
[6][英]亞當(dāng).斯密.國(guó)民財(cái)富的性質(zhì)和原因的研究(上卷)[M].郭大力等譯.北京:商務(wù)印書館,1972.
[7]侯光明,李存金.管理博弈論[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2000.
【關(guān)鍵字】電力交易 電網(wǎng)互聯(lián)輸送 運(yùn)輸問(wèn)題 經(jīng)濟(jì)效益 合作博弈 魯棒性
一、引言
電力交易與運(yùn)輸是運(yùn)籌學(xué)中運(yùn)輸問(wèn)題的一種典型運(yùn)用。應(yīng)該說(shuō)電力交易管理是公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工作中的重點(diǎn),直接關(guān)系到公司業(yè)務(wù)的最終體現(xiàn),設(shè)計(jì)公司的核心利益,具有重要的研究意義與價(jià)值。電力輸送指由發(fā)電廠或電源由某處輸送到另一處的一種方式,由于早期技術(shù)不成熟,電能輸送多采用直流輸電,而后期逐漸演變成交流傳送,相信以后技術(shù)成熟,會(huì)出現(xiàn)更加合適的電能傳輸方式。實(shí)質(zhì)上,電力跨距離輸配是一類具有特殊約束的運(yùn)輸問(wèn)題,由此,文章從運(yùn)輸問(wèn)題角度對(duì)電力交易和輸送研究進(jìn)行文獻(xiàn)梳理和總結(jié)與展望。具體從如下幾個(gè)方面進(jìn)行闡述。
二、電力交易及電網(wǎng)輸送互聯(lián)商業(yè)化
1.國(guó)外的電力交易及電網(wǎng)輸送研究
20世紀(jì)90年代以來(lái),在國(guó)外,PANTO(S) M 和 GUBINA F[1]研究了電力輸送分配因素對(duì)于電力交易服務(wù)定價(jià)的影響;KRASENBRINK B 和 PRIBICEVI C B[2]等就競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中的綜合規(guī)劃發(fā)電和交易進(jìn)行了研究;2002年,NGUYEN D H M 和 WONG K P[3]則研究了自然條件下的動(dòng)態(tài)電力均衡狀況和多均衡的競(jìng)爭(zhēng)力市場(chǎng)。
Rau N[4]指出想要提出一整套標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)方案,在當(dāng)前是不現(xiàn)實(shí)的,并列舉了許多暫時(shí)無(wú)法很好解決的問(wèn)題,包括形成的區(qū)域輸電組織與原有價(jià)格體系的沖突問(wèn)題,規(guī)劃統(tǒng)籌問(wèn)題,輸電過(guò)程中費(fèi)用分?jǐn)倖?wèn)題,阻塞管理問(wèn)題等等,并分析了可能的實(shí)用性舉措。Ilic M[5]的研究描述了覆蓋多個(gè)電力市場(chǎng)的跨區(qū)域輸電組(IRTO)的組織設(shè)計(jì)構(gòu)思。Khal Le[6]介紹了發(fā)電公司在區(qū)域輸電組織模式下,如何進(jìn)行報(bào)價(jià)。Li Chaoan 、Fu Shuti和Yi Su[7]則介紹了區(qū)域輸電組織中實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)的優(yōu)化和組織,用基于改進(jìn)單純性的線性規(guī)劃算法來(lái)計(jì)劃市場(chǎng)出清價(jià)格。Erli G[8]基于非合作博弈模型,分析了多區(qū)域電力市場(chǎng)下定價(jià)和系統(tǒng)運(yùn)行的模型。Yoon X、Collison K和Hie M[9]共同,描述了在考慮各個(gè)區(qū)域是獨(dú)立市場(chǎng),且具有獨(dú)立的價(jià)格體系的情況下,如何在多區(qū)域互聯(lián)系統(tǒng)中確定電能傳輸服務(wù)價(jià)格。
總體來(lái)看,國(guó)外有關(guān)電力市場(chǎng)交易及輸送的文獻(xiàn)研究主要集中在如何將區(qū)域電價(jià)作為輸電系統(tǒng)阻塞管理的手段,認(rèn)為市場(chǎng)的收益將不僅僅局限在解除阻塞這樣的問(wèn)題上(KENT S、MARK H S、JORGE V,2004)[10],而更需要依靠更多的基礎(chǔ)投資,比如STAMTSIS G C 和 ERLICH I[11]提出要通過(guò)合理的發(fā)電廠投資及運(yùn)營(yíng)來(lái)獲得收益。一個(gè)好的市場(chǎng)設(shè)計(jì)必須能避免傳輸約束之間的博弈,因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題在管制系統(tǒng)里不會(huì)遇到。
目前,國(guó)外電力市場(chǎng)已發(fā)展到一定的成熟階段,研究的重點(diǎn)已放到轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)用的分析計(jì)算上。
2. 國(guó)內(nèi)的電力交易及電網(wǎng)輸送研究
1998年,鐘金[12]在其學(xué)位論文《電力市場(chǎng)條件下的交易分析與發(fā)電計(jì)劃》中闡明了要在結(jié)合國(guó)外電力市場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和中國(guó)電網(wǎng)互聯(lián)初步商業(yè)化運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,研究探討電網(wǎng)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)應(yīng)遵循的一些基本原則及其實(shí)現(xiàn)方法。文章對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行從統(tǒng)一調(diào)度到分散調(diào)度的變化所引起的系統(tǒng)優(yōu)化分析方法的改變進(jìn)行了研究,分析了幾種典型交易分析方法,并提出了兩種可用于不同情況的交易分析與決策模型。同時(shí),文章分析了中國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)在向商業(yè)化運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變的過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題,并針對(duì)這些問(wèn)題提出了可能的解決辦法。
由于文章理論算法性較強(qiáng)而忽視了模型在現(xiàn)實(shí)中的具體應(yīng)用實(shí)際情況,而體現(xiàn)出一定程度的不足。但是,文章在中國(guó)電網(wǎng)輸送的互聯(lián)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)模型方面,仍帶給學(xué)術(shù)界和國(guó)家以巨大的理論意義與現(xiàn)實(shí)意義。
Wei guo Xing [13]介紹了中國(guó)第一個(gè)跨區(qū)域電力交易的市場(chǎng)――三峽市場(chǎng)的前景,討論了市場(chǎng)可能的組織結(jié)構(gòu),提出了未來(lái)中國(guó)電力市場(chǎng)主要為國(guó)家電力市場(chǎng)和區(qū)域電力市場(chǎng)的兩層市場(chǎng)結(jié)構(gòu)。王芝茗和馮慶東[14]給出了一個(gè)解決區(qū)域電力市場(chǎng)有約束實(shí)時(shí)調(diào)度的實(shí)用方法――等值發(fā)電機(jī)成本增量曲線法,以應(yīng)用于區(qū)域電力市場(chǎng)輸電服務(wù)決策。柏瑞,劉福斌,李燦等三人[15]提出了直接考慮網(wǎng)絡(luò)約束的交易計(jì)劃新方法,通過(guò)引入發(fā)電貢獻(xiàn)因子和負(fù)荷汲取因子解決多級(jí)電力市場(chǎng)中存在的協(xié)調(diào)問(wèn)題,并針對(duì)雙邊交易的特點(diǎn),采用交易矩陣的方式建立了區(qū)域電力市場(chǎng)中Broker系統(tǒng)制定交易計(jì)劃的數(shù)學(xué)模型。曾鳴和劉敏[16]針對(duì)我國(guó)目前的六大區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)在形成區(qū)域性電力市場(chǎng)過(guò)程中面臨的價(jià)格問(wèn)題,通過(guò)借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn),尤其是發(fā)展中國(guó)家的經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合我國(guó)實(shí)際,分析研究促進(jìn)我國(guó)區(qū)域電力市場(chǎng)形成的價(jià)格方案及調(diào)控機(jī)制。主要內(nèi)容包括:躉售電價(jià)、包含轉(zhuǎn)供和開放輸電通道在內(nèi)的輸電價(jià)格、電力庫(kù)運(yùn)營(yíng)模式、各類合同以及電力市場(chǎng)價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)等方面。劉坤[17]則針對(duì)區(qū)域電網(wǎng)公司所擁有的調(diào)峰電廠在電網(wǎng)安全運(yùn)營(yíng)和平衡市場(chǎng)需求兩個(gè)方面的重要作用,運(yùn)用委托一模型,對(duì)電網(wǎng)公司和調(diào)峰電廠間最優(yōu)合同模型進(jìn)行設(shè)計(jì),證明在對(duì)稱信息條件下,當(dāng)委托人是風(fēng)險(xiǎn)中性而人是風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避型時(shí),該最優(yōu)合同能夠達(dá)到帕累托最優(yōu)風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)和帕累托最優(yōu)努力水平;電網(wǎng)公司可以在保證整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的安全性和穩(wěn)定性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)整體的利潤(rùn)最大。
王紅蕾和魏一鳴(2007)[18]結(jié)合南方互聯(lián)電網(wǎng)的實(shí)際情況,在滿足電力撮合交易的條件下,運(yùn)用貪心算法中的任務(wù)時(shí)間表方法分析了現(xiàn)行模擬電力市場(chǎng)中購(gòu)售雙方存在”就近購(gòu)買”的行為,指出經(jīng)濟(jì)利益的分配是重要因素,并提出了具體的建議。這一點(diǎn)較之前的各類文獻(xiàn)已經(jīng)有很大進(jìn)步,然而在理論應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)管理中的博弈思想體現(xiàn)的仍不明顯。
進(jìn)一步地,他們對(duì)南方互聯(lián)電網(wǎng)從形成之初便開展商業(yè)化運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,各主體行為進(jìn)行了研究,認(rèn)為只有對(duì)每一次電力交換所帶來(lái)的利益進(jìn)行合理的分配,才能調(diào)動(dòng)區(qū)域電網(wǎng)的積極性,但是如果不真正實(shí)現(xiàn)利益共享,互聯(lián)運(yùn)行就難以實(shí)現(xiàn)(王紅蕾,魏一鳴,2007)[19];并指出聯(lián)網(wǎng)效果不佳不是技術(shù)上的原因,而是由于在統(tǒng)一電力市場(chǎng)電能交易中存在著整體和局部利益的沖突。省間電力交易的價(jià)格應(yīng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的經(jīng)濟(jì)調(diào)度和交易計(jì)劃分析后確定,送電端所獲利潤(rùn)應(yīng)與受電端分享,依靠市場(chǎng)博弈來(lái)解決問(wèn)題。而為了求出“購(gòu)電整體最優(yōu)”方案,文章運(yùn)用了帶權(quán)擬陣的貪心算法。
曾鳴、孫昕和張啟平[20]考慮到我國(guó)電力系統(tǒng)管理和調(diào)度的實(shí)際情況,指出互聯(lián)電網(wǎng)效果不大的深層次原因是電力運(yùn)輸在價(jià)格形成機(jī)制上和區(qū)域電力市場(chǎng)管理體制上的問(wèn)題。在區(qū)域電力市場(chǎng)內(nèi)省間電網(wǎng)的電力交易中,主要是由于管理體制的缺陷形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng),引發(fā)一系列的矛盾和沖突,進(jìn)而影響了各方參與跨省網(wǎng)交易的積極性。
由上述文獻(xiàn)看來(lái),我國(guó)的電力市場(chǎng)交易和電網(wǎng)輸送研究還剛剛起步,國(guó)內(nèi)確實(shí)有學(xué)者針對(duì)具有輸電網(wǎng)絡(luò)約束的電力市場(chǎng)模型進(jìn)行了分析和研究,但是在輸配電市場(chǎng)的建立與完善還有許多工作要做。電力交易與電網(wǎng)互聯(lián)輸送中存在著巨大的經(jīng)濟(jì)效益潛力,如何同時(shí)調(diào)動(dòng)電網(wǎng)內(nèi)供給者與接受者的積極性,充分發(fā)揮互聯(lián)電網(wǎng)的效益,實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸問(wèn)題的最優(yōu),是目前的理論研究亟需解決的重要問(wèn)題。
3. 中國(guó)的電力交易與跨區(qū)域電網(wǎng)輸送――西電東送
“全國(guó)聯(lián)網(wǎng)、西電東送、南北互供”是國(guó)家電力公司十五規(guī)劃的工作重點(diǎn)。
史連軍、韓放和張曉園[21]在2001年的《互聯(lián)電網(wǎng)電力市場(chǎng)運(yùn)行模式的研究》一文中研究了建立以運(yùn)輸問(wèn)題理論為基礎(chǔ)的互聯(lián)電網(wǎng)電力交易的機(jī)制,促進(jìn)東西部地區(qū)間的電力交換,優(yōu)化資源配置,獲取聯(lián)網(wǎng)效益,迫在眉睫。他們針對(duì)互聯(lián)電網(wǎng)電力市場(chǎng)運(yùn)行模式,分析了互聯(lián)電網(wǎng)的效益,提出了組織互聯(lián)電網(wǎng)電力交易的三種基本模式,并討論了電力交易類型和價(jià)格,研究出了互聯(lián)電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線的調(diào)頻與控制模式。這一文獻(xiàn),對(duì)運(yùn)輸問(wèn)題在中國(guó)電力交易市場(chǎng)與跨區(qū)域電網(wǎng)輸送領(lǐng)域的理論研究和中國(guó)西電東送工程在現(xiàn)實(shí)中的運(yùn)用具有重要意義。
隨著西電東送工程的推進(jìn),國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)區(qū)域電力市場(chǎng)的研究與實(shí)踐也在不斷深入,調(diào)度、定價(jià)、規(guī)劃、公平合理的費(fèi)用分?jǐn)偱c利益分配等已成為跨區(qū)域電力市場(chǎng)化交易的主要問(wèn)題。
2007年,馬文斌[22]在前人研究的基礎(chǔ)上,在其《跨區(qū)域電力市場(chǎng)電力交易及管理研究》的學(xué)位論文中通過(guò)分析比較國(guó)外電力市場(chǎng)化進(jìn)程,借鑒國(guó)外電力市場(chǎng)構(gòu)建的成功經(jīng)驗(yàn),結(jié)合我國(guó)電力工業(yè)運(yùn)營(yíng)實(shí)際,系統(tǒng)地研究了我國(guó)跨區(qū)域電力市場(chǎng)的框架和運(yùn)營(yíng)的理論與方式,分析了在不增加電力需求側(cè)用電成本的前提下增加電力企業(yè)收益、進(jìn)而加強(qiáng)電力行業(yè)管理、實(shí)現(xiàn)和諧電力輸送的一個(gè)重要思路。文章真正實(shí)現(xiàn)將運(yùn)輸問(wèn)題從理論到實(shí)際的運(yùn)用,對(duì)我國(guó)的“西電東送”事業(yè)擁有重要意義。
針對(duì)以上文獻(xiàn)對(duì)中國(guó)西電東送工程研究的貢獻(xiàn)和尚存不足,專家和學(xué)者在今后還需要在優(yōu)化資源配置、實(shí)現(xiàn)最大經(jīng)濟(jì)效益、完善電力輸送調(diào)度方式和管理模式等方面加以重點(diǎn)研究。
4. 運(yùn)輸問(wèn)題在民營(yíng)電力交易與輸送中的應(yīng)用研究
在我國(guó)民營(yíng)的電力交易與電力輸送網(wǎng)絡(luò)中,民營(yíng)送變電工程企業(yè)是電力行業(yè)內(nèi)電網(wǎng)基建的施工方。而運(yùn)輸則是整個(gè)系統(tǒng)中具有增值效應(yīng)的環(huán)節(jié)之一,在競(jìng)爭(zhēng)激烈的行業(yè)背景下,提高運(yùn)輸效益是該類企業(yè)發(fā)展的必然要求,也是我國(guó)民營(yíng)電力交易發(fā)展和提高經(jīng)濟(jì)效益的必然要求。從運(yùn)籌學(xué)中運(yùn)輸問(wèn)題的角度出發(fā)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃,該類企業(yè)可考慮從以下幾方面進(jìn)行相關(guān)改善:建立管理信息系統(tǒng);制定合作博弈的合理運(yùn)榆計(jì)劃;合理結(jié)合多種運(yùn)榆方式和路線等。
基于上述實(shí)際經(jīng)濟(jì)意義,韋琦和劉秋蘭[23]發(fā)表了論文《民營(yíng)送變電施工企業(yè)的運(yùn)輸問(wèn)題研究――以廣東某送變電工程有限公司為例》,論文以廣東某送變電工程有限公司為例,用運(yùn)籌學(xué)的理論與思想,對(duì)民營(yíng)送變電工程企業(yè)的運(yùn)輸問(wèn)題進(jìn)行了深入探究。其旨在探討從運(yùn)輸問(wèn)題方面提高該類企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的途徑,從而提高整個(gè)民營(yíng)電力交易網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)效益,為我國(guó)民營(yíng)電力交易和輸送網(wǎng)絡(luò)整合出合理可行的運(yùn)營(yíng)方案。
總體而言,由于電力交易與輸送在民營(yíng)企業(yè)中的應(yīng)用實(shí)際較少,因而關(guān)于運(yùn)輸在此類民營(yíng)企業(yè)的電力輸送中的研究文獻(xiàn)也較少,盡管其運(yùn)用可借鑒國(guó)家宏觀的跨區(qū)域電力交易與輸送,但是由于微觀個(gè)體的差異性與獨(dú)特性,不同民營(yíng)企業(yè)中的電力交易與輸送仍存在差異?;诖耍瑢W(xué)者在今后的研究中,應(yīng)在對(duì)民營(yíng)企業(yè)有個(gè)體獨(dú)特性的分析上,具體問(wèn)題具體分析,為不同類型和規(guī)模的民營(yíng)企業(yè)提供適合其發(fā)展的電力輸送方案。
三、電力輸送中的合作博弈
目前已有一些學(xué)者運(yùn)用博弈論對(duì)區(qū)域間交易決策優(yōu)化進(jìn)行了研究,包括Jukka R 、Harri E、Raimo P H、Bai X 、Shahidehpour S M、Ramesh V C、Tan X和Lie T T的合作與不協(xié)作情況下雙邊電力交易決策的研究[24-26]。J.Cardell、C.hitt和W.Hogan[27]提出電力市場(chǎng)并不是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)完全自由競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)。發(fā)電廠和大用戶都具有一定市場(chǎng)力,如果放任市場(chǎng)成員在市場(chǎng)中自由交易,將導(dǎo)致市場(chǎng)交易秩序混亂,市場(chǎng)價(jià)格失控,嚴(yán)重影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。 Hirsch P、Lee S、Alvarado F 、Mares A Bolton Zammit、David J Hill和R John Kaye[28-30]等人則認(rèn)為電力市場(chǎng)化的改革以及區(qū)域電力市場(chǎng)的建立應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)狀,在現(xiàn)有調(diào)度和交易機(jī)制的基礎(chǔ)上,利用市場(chǎng)的手段和方式,改進(jìn)、完善和規(guī)范現(xiàn)有的調(diào)度和交易機(jī)制,而不是重新設(shè)計(jì)和建立一套全新的機(jī)制,使電力市場(chǎng)化改革給電力系統(tǒng)帶來(lái)的安全隱患降到最小。
在費(fèi)用分?jǐn)偡矫?,D.Chatttopadhyay[31]首次在國(guó)際上提出應(yīng)用Shapley值來(lái)分?jǐn)偮?lián)網(wǎng)效益,隨后,J.W. Marangon Lima、M.V F.Pereira和J.L.R.Pereira[32]提出運(yùn)用同樣的原理分析輸電費(fèi)用,而Y Tsukamoto、I.Iyoda和 J.E F.Wu[33-34]則研究了輸電線路擴(kuò)建成本的分?jǐn)傇?。D.Chattopadhyay和 B.B.Chakrabarti[35]提出了無(wú)功網(wǎng)損的公理分?jǐn)偡椒ǎ芯苛溯旊姵杀镜墓矸謹(jǐn)偟取?/p>
隨著我國(guó)電力行業(yè)體制的改革,形成了利益主體多元化的分散管理格局。王先甲和李湘姣[36]提出,在這種格局下進(jìn)行電網(wǎng)互聯(lián),就可能產(chǎn)生決策主體與多利益主體之間的利益沖突。電力跨區(qū)域交易決策時(shí)的特點(diǎn)是相應(yīng)聯(lián)絡(luò)線的傳輸極限必須計(jì)及,以及相應(yīng)輸電費(fèi)用必須計(jì)及,并應(yīng)計(jì)算區(qū)域間交易帶來(lái)的各種效益的量化值,以確定最優(yōu)交易量、價(jià)格及時(shí)間。
一般來(lái)說(shuō),運(yùn)輸問(wèn)題只能解決一個(gè)可以控制調(diào)度的運(yùn)輸系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)中的運(yùn)輸優(yōu)化。運(yùn)用于電力系統(tǒng)中,由于市場(chǎng)機(jī)制和自由競(jìng)爭(zhēng),一個(gè)較大的電網(wǎng)布局系統(tǒng)通常是由若干子系統(tǒng)所構(gòu)成的,并且這些子系統(tǒng)相對(duì)于大系統(tǒng)來(lái)說(shuō)通常是獨(dú)立的(不論從經(jīng)濟(jì)上還是行政上來(lái)看都是如此)。因此,在一個(gè)大的電網(wǎng)布局系統(tǒng)中,例如地區(qū)或全國(guó)等,盡管可以建立運(yùn)輸問(wèn)題的優(yōu)化模型并采用運(yùn)籌學(xué)中的方法求得最佳調(diào)運(yùn)方案,但是,這些最佳調(diào)運(yùn)方案通常是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)槿肿罴颜{(diào)運(yùn)方案可能會(huì)損害一些在市場(chǎng)機(jī)制下具有優(yōu)勢(shì)的子系統(tǒng)的利益,給一些弱勢(shì)的子系統(tǒng)帶來(lái)額外獲利。另一方面,全局最佳調(diào)運(yùn)方案與市場(chǎng)機(jī)制下的自由競(jìng)爭(zhēng)原則相違背,由于大系統(tǒng)不能控制子系統(tǒng)的調(diào)度,所以,必然會(huì)有一些子系統(tǒng)拒絕全局最佳調(diào)運(yùn)方案。因此,在考慮運(yùn)輸費(fèi)用或營(yíng)運(yùn)盈利時(shí),每個(gè)子系統(tǒng)都會(huì)為了自身利益而局部地優(yōu)化本子系統(tǒng)的調(diào)運(yùn)方案,當(dāng)從而破壞整體的帕累托最優(yōu)性。
針對(duì)這一問(wèn)題,張建高,鄭乃偉[37]曾有所探究,他們?cè)凇逗献鞑┺呐c運(yùn)輸優(yōu)化》(2002年7月)中從博弈論的角度分析了區(qū)域性大系統(tǒng)中的運(yùn)輸問(wèn)題,考慮了在這種運(yùn)輸系統(tǒng)中,由于各個(gè)子運(yùn)輸系統(tǒng)之間的相對(duì)獨(dú)立性和彼此之間的競(jìng)爭(zhēng),采用運(yùn)籌學(xué)中通常的運(yùn)輸問(wèn)題模型是無(wú)法使這樣的一個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)的。
這一文獻(xiàn)從理論和實(shí)踐的分析中證明出,要在區(qū)域性運(yùn)輸大系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸問(wèn)題的最優(yōu)解,允許各子運(yùn)輸系統(tǒng)之間結(jié)盟是必要的。遺憾的是,盡管此文已經(jīng)初步闡明了博弈論在電力運(yùn)輸中的重要應(yīng)用價(jià)值極其應(yīng)用方法,但是它仍然沒(méi)有擺脫理論算法的限制,也沒(méi)有將運(yùn)輸問(wèn)題與現(xiàn)實(shí)的管理問(wèn)題、經(jīng)濟(jì)問(wèn)題所結(jié)合。具體來(lái)看,表現(xiàn)在仍然遺留了關(guān)于運(yùn)輸合作博弈的兩個(gè)問(wèn)題:
(1)如果公共銷地假設(shè)條件不成立,即至少有一個(gè)子系統(tǒng)壟斷某個(gè)銷地,運(yùn)輸合作博弈的特征函數(shù)還滿足超可加性嗎?
(2)對(duì)于運(yùn)輸合作博弈,是否存在一個(gè)線性規(guī)劃或某種較好的算法,能同時(shí)求解全局運(yùn)輸問(wèn)題最優(yōu)解和運(yùn)輸合作博弈的核心,或者最小核心,或者核仁。
馬文斌、唐德善和陸琳[38]分析了互聯(lián)電網(wǎng)的特點(diǎn)和問(wèn)題,指出跨區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)合作的必要性,并結(jié)合運(yùn)輸問(wèn)題的思想,運(yùn)用博弈論構(gòu)建了基于多人合作對(duì)策的互聯(lián)電網(wǎng)合作對(duì)策模型,并采用核心法、Shapley值法和簡(jiǎn)化的MCRS法等分配方式進(jìn)行了算例分析,探討了不同計(jì)算結(jié)果的寓意。結(jié)果表明,博弈合作對(duì)策模型可以更好地體現(xiàn)各合作電網(wǎng)之間的相互影響,使得電力分配運(yùn)輸結(jié)果較傳統(tǒng)方法更為合理,可以較好地應(yīng)用于互聯(lián)電網(wǎng)電力交易的優(yōu)化決策。據(jù)此,他們發(fā)表了《基于合作博弈的互聯(lián)電網(wǎng)電力交易優(yōu)化分配模型》(2007)。
孔祥榮,韓伯棠[39]在其論文《基于合作博弈的運(yùn)輸分配方法》(2010)中指出,要按照合作博弈規(guī)則劃分計(jì)算運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的夏普里值,提出了新型的運(yùn)輸分配方法。而在對(duì)物資進(jìn)行科學(xué)分配的同時(shí),綜合考慮了運(yùn)輸資源的合理利用和成本最優(yōu),便于利益相關(guān)者形成穩(wěn)定的合作同盟。
綜合上述文獻(xiàn)來(lái)看,基于合作博弈的電力運(yùn)輸分配方法超越了單純追求費(fèi)用最小或時(shí)間最短的傳統(tǒng)原則,從管理角度合理利用各方資源,優(yōu)化運(yùn)輸成本,同時(shí)達(dá)到穩(wěn)定和均衡,真正實(shí)現(xiàn)了以管理學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)的完美結(jié)合。
四、魯棒性在電力交易與輸送中的體現(xiàn)
盧強(qiáng)、王仲鴻和韓英鐸[40]指出,在現(xiàn)有的電力系統(tǒng)魯棒控制策略中,有些是以單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)為模型進(jìn)行設(shè)計(jì),但由于缺乏各個(gè)控制器之間的協(xié)調(diào)從而形成了“各自為政”的局面,達(dá)不到理想的控制效果。而另一些是以大系統(tǒng)整體模型為基礎(chǔ),以預(yù)先選定各控制器的結(jié)構(gòu)作為約束條件而得到。理論上按這種方法所設(shè)計(jì)出的各子系統(tǒng)控制規(guī)律可使得總體性能指標(biāo)在給定控制結(jié)構(gòu)條件下達(dá)到最優(yōu),但當(dāng)系統(tǒng)較大時(shí),計(jì)算量可能無(wú)法接受。
張文泉、董福貴、張世英和陳永權(quán)[41]進(jìn)行了發(fā)電側(cè)引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,使發(fā)電廠如何組合、發(fā)電資產(chǎn)如何重組成為電力市場(chǎng)的重要研究課題。研究敘述了近年來(lái),在電源規(guī)劃過(guò)程中,負(fù)荷需求、發(fā)電成本等許多因素日益呈現(xiàn)不確定性,制定發(fā)電規(guī)劃必須考慮這些不確定性因素,從而使發(fā)電組合成為魯棒性組合,即為《電廠魯棒性組合研究》(2003)一文。他們的研究表明了,電廠魯棒性組合的發(fā)電成本對(duì)不確定因素變化不敏感或反應(yīng)遲鈍,這不僅真正充分反映出電廠組合魯棒性的真實(shí)內(nèi)涵,也充分說(shuō)明電廠組合魯棒性研究的現(xiàn)實(shí)意義。
陳卓、李少波及郝正航[42]的《復(fù)雜電力系統(tǒng)魯棒性協(xié)調(diào)控制研究》(2008)針對(duì)現(xiàn)有的電力系統(tǒng)魯棒控制策略中存在的不足,提出了將關(guān)聯(lián)測(cè)量控制理論與魯棒控制相結(jié)合的控制策略。
魯棒性在運(yùn)輸問(wèn)題中的運(yùn)用體現(xiàn)研究是一個(gè)比較新穎的課題,以往的研究大多強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的控制策略和組合等,而對(duì)魯棒性與經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系研究較少。專家和學(xué)者今后可就此方面進(jìn)行進(jìn)一步深入探析。
五、總結(jié)及展望
運(yùn)輸問(wèn)題在電力方面的運(yùn)用已經(jīng)得到國(guó)家和各類民營(yíng)企業(yè)的普遍重視,如我國(guó)的西電東送工程就是最好的例證。此前國(guó)內(nèi)外專家和學(xué)者也已經(jīng)對(duì)電力交易及電網(wǎng)互聯(lián)輸送、電力輸送中的合作博弈理論和魯棒性在電力交易與輸送中的運(yùn)用等各方面問(wèn)題進(jìn)行了研究。
對(duì)于運(yùn)輸問(wèn)題在跨區(qū)域電力市場(chǎng)交易中應(yīng)用的研究,在國(guó)內(nèi)外都屬于較新的課題。結(jié)合我國(guó)的特點(diǎn),目前的研究和分析基本符合我國(guó)廣大區(qū)域電力交易和輸送的實(shí)際,對(duì)于建立和完善我國(guó)區(qū)域電力交易及電網(wǎng)輸送理論,和進(jìn)行跨區(qū)域電力市場(chǎng)交易研究具有一定的指導(dǎo)意義。但是,從整理的文獻(xiàn)中,可以看到,當(dāng)前的研究?jī)?nèi)容普遍比較零散,缺乏系統(tǒng)性和深度。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.未能提出系統(tǒng)、具體、實(shí)用的跨區(qū)域電力交易體系、價(jià)格機(jī)制和跨區(qū)域輸電費(fèi)用分?jǐn)偡椒ā?/p>
2.對(duì)于跨區(qū)域電力市場(chǎng)交易過(guò)程中的電力需求、尤其是長(zhǎng)期需求的預(yù)測(cè)沒(méi)有相對(duì)比較精確的方法。
3.對(duì)于供電企業(yè)管理的研究較少,沒(méi)有在電力體制改革逐漸深化的情況下從供電企業(yè)內(nèi)部管理上迸行深入分析研究,也沒(méi)有對(duì)直接參與電力市場(chǎng)的電力大用戶的管理機(jī)制進(jìn)行深入研究。
由此可見,運(yùn)輸問(wèn)題在我國(guó)跨區(qū)域電力市場(chǎng)的研究還有待進(jìn)一步的深入。尚需要進(jìn)一步研究的內(nèi)容有主要以下幾方面:
1.在跨區(qū)域電力市場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中如何限制與消除地方保護(hù)主義和寡頭主義對(duì)跨區(qū)域電力交易的障礙與影響。
2.怎樣保證跨區(qū)域的電力市場(chǎng)交易規(guī)模與各個(gè)區(qū)域電網(wǎng)的發(fā)展相協(xié)調(diào)。
3.在根據(jù)適度超前及成本效益原則不斷擴(kuò)大聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的同時(shí),怎樣保證跨區(qū)域聯(lián)網(wǎng)工程的整體經(jīng)濟(jì)性。
另外,魯棒性在電力運(yùn)輸中的體現(xiàn)是運(yùn)輸問(wèn)題在電力交易與輸送領(lǐng)域運(yùn)用的另一個(gè)研究方向與要點(diǎn)。在當(dāng)前學(xué)術(shù)界研究的基礎(chǔ)上,若能更加深入地對(duì)其進(jìn)行實(shí)際運(yùn)用上的探究,明晰系統(tǒng)魯棒性與經(jīng)濟(jì)效益的深層關(guān)系,則能給中國(guó)的電力運(yùn)輸界帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1] PANTO(S) M ,GUBINA F. Ex-ante transmission service pricing via load distribution factors ,2003
[2] KRASENBRINK B, PRIBICEVI C B, HAUBRICH H. Integrated planning of power generation and trading in a competitive market , 2002
[3] NGUYEN D H M,WONG K P. Natural dynamic equilibrium and multiple equilibria of competitive power markets , 2002(02)
[4] Rau N. Issues in the Path toward all RTO and Standard Markets.IEEE Transactions on Power Systems, 2003,18(2):435―443
[5] Ilic M.A Proposal for an Inter-regional Transmission Organization(IRTO).Power Engineering Society Winter Meeting.2002 IEEE, Jan 2002,(1):54-56
[6] Khal Le.Formulating bidding strategies to maximize GENCO profits.Power Engineering Society Summer Meeting.2002 IEEE, July 2002,(3):1297―1299
[7] Li Chaoan ,Fu Shuti,Yi Su.Optimization of energy imbalance market of regional transmission organization.Power System Technology.2002.Proceedings.Power Con 2002.International Conference, Oct 2002,(2):917-922
[8] Erli G. Pricing and system operation in multi-regional electricity market based on noncooperative game.Power System Technology.2000.Proceedings.PowerCon 2000.International Conference,Dec 2000,(I):565-569
[9] Yoon X, Collison K, Hie M.Efficient implementation of inter-regional transactions.Power Engineering Society Summer Meeting.2001 IEEE,July 2001(3):1621―1629
[10] KENT S,MARK H S,JORGE V. Pricing transmission congestion to alleviate system stability constraints in bulk power planning , 2004
[11] STAMTSIS G C, ERLICH I. Use of cooperative game theory in power system fixed-cost allocation , 2004(03)
[12] 鐘金.電力市場(chǎng)條件下的交易分析與發(fā)電計(jì)劃,1998
[13] Wei guo Xing .A study of the hierarchical structure for the power market in China.Power Engineering Society Summer Meeting.2001 IEEE,July 2001(3):1473―1477
[14] 王芝茗,馮慶東.區(qū)域電力市場(chǎng)實(shí)時(shí)調(diào)度模型及算法研究[J].東北電力技術(shù),2001(7):I-4
[15] 柏瑞,劉福斌,李燦等.考慮網(wǎng)絡(luò)約束的區(qū)域電力市場(chǎng)交易計(jì)劃[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2002,26(22):10-15
[16] 曾鳴,劉敏.我國(guó)區(qū)域性電力市場(chǎng)中電價(jià)及其相關(guān)問(wèn)題研究叨[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2000,24(2):5-10
[17] 劉坤.區(qū)域電力市場(chǎng)中電網(wǎng)公司與調(diào)峰電廠的最優(yōu)合同設(shè)計(jì)明[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2003.27(10):27―30
[18] 王紅蕾 ,魏一鳴. 南方互聯(lián)電網(wǎng)在電力交易中購(gòu)售電雙方行為分析, 2007
[19] 王紅蕾, 魏一鳴. 應(yīng)用運(yùn)輸問(wèn)題和貪心算法的電力交易行為分析, 2007
[20] 曾鳴, 孫昕, 張啟平. 電力市場(chǎng)交易與電價(jià)理論及其應(yīng)用, 2003
[21] 史連軍, 韓放, 張曉園. 互聯(lián)電網(wǎng)電力市場(chǎng)運(yùn)行模式的研究,2001
[22] 馬文斌 跨區(qū)域電力市場(chǎng)電力交易及管理研究,2007
[23] 韋琦,劉秋蘭. 民營(yíng)送變電施工企業(yè)的運(yùn)輸問(wèn)題研究――以廣東某送變電工程有限公司為例 , 2010
[24] Jukka R ,Harri E,Raimo P H,et al.Dynamic Cooperative Electricity Exchange in Power.IEEE transactions System Man and Cybernetics,1991,21(4):758-766
[25] Bai X ,Shahidehpour S M,Ramesh VC et a1.Transmissions Analysis by Nash Game Method.IEEE Transactions On Power Systems,1997,12(3):1046-1052
[26] Tan X,Lie T T.Application of the Shapley Value On Transmission Cost Allocation in the Competitive Power Market Environment.IEEE Procendings-Gener Trans & Distrib,2002,149(1):15-20
[27] J.Cardell,C.hitt, W.Hogan.Market power and strategic interaction in electricity networks.Resources and Energy Econ,1997,19:109―137
[28] Hirsch P,Lee S.Security applications and architecture for all open market.IEEE Trans on Power Systems,1999,12(3):26-31
[29] Alvarado F . The Stability ofPower System Markets.IEEE Trans 011 Power Systems,1999,14(2):505.5ll
[30] Mares A Bolton Zammit,David J Hill,R John Kaye.Designing ancillary services markets for power system security.IEEE Trans on Power Systems,2000,15(2):675―680 137
[31] D.Chatttopadhyay.An Energy Brokerage System with Emission Tmding and Allocation of Cost Savings.IEEE Trans on Power Systems,1995,10(4):1939-1945
[32] J.W. Marangon Lima,M.V F.Pereira,J.L.R.Pereira.In Integrated Framework for Cost Allocation in a Multi-owned Transmission Systems.IEEE Trans on Power Systems,1995,lO(2):971-977
[33] Y Tsukamoto,I.Iyoda.Allocation of Fixed Transmission Cost to Wheeling Transactions by Cooperative Game Theory.IEEE Trans on Power Systems,1996,11(2):620.627
[34] J.E F.Wu.Coalition Formation in Transmission Expansion Planning.IEEE Trans 0ll Power Systems,1999,14(3):1144-1150
[35] D.Chattopadhyay, B.B.Chakrabarti.Reactive Power Planning Incorporating Voltage Stability.International Journal of Electrical Power and Energy Systems,2002,24(3):185.200
[36] 王先甲,李湘姣.互聯(lián)電網(wǎng)中電力交易的合作對(duì)策模型[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化, 2000(10):21-24
[37] 張建高,鄭乃偉. 合作博弈與運(yùn)輸優(yōu)化, 2002
[38] 馬文斌, 唐德善, 陸琳. 基于合作博弈的互聯(lián)電網(wǎng)電力交易優(yōu)化分配模型,2007
[39] 孔祥榮,韓伯棠. 基于合作博弈的運(yùn)輸分配方法[J],系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2010.
[40] 盧強(qiáng),王仲鴻,韓英鐸.輸電系統(tǒng)最優(yōu)控制[M].北京:科學(xué)出版社,1982
[41] 張文泉,董福貴,張世英,陳永權(quán). 電廠魯棒性組合研究[J],華東電力. 2003.
戰(zhàn)爭(zhēng)是用極端手段解決爭(zhēng)端的極端方法,它也是一種政治。當(dāng)今,數(shù)學(xué)中的運(yùn)籌學(xué)、控制論、信息論對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)都起到了重要作用。在第二次世界大戰(zhàn)中,英國(guó)和美國(guó)都成立了運(yùn)籌小組,研究雷達(dá)提供的信息與戰(zhàn)斗機(jī)的協(xié)調(diào),研究搜索潛艇、兵力分配、投放深水炸彈等方面。把研究成果應(yīng)用于對(duì)法抗西斯戰(zhàn)場(chǎng)上,曾經(jīng)屢建奇功,這就是我們所說(shuō)的運(yùn)籌學(xué)。目前,運(yùn)籌學(xué)包括有博弈論、排隊(duì)論、決策分析、圖論、庫(kù)存論、搜索論、數(shù)學(xué)規(guī)劃論、可靠性數(shù)學(xué)理論等許多分支??刂普撘彩嵌?zhàn)中研究預(yù)測(cè)飛機(jī)位置和過(guò)濾噪音、復(fù)原信息問(wèn)題,即“預(yù)報(bào)問(wèn)題”和“濾波問(wèn)題”??刂普摰膭?chuàng)始人是大名鼎鼎的數(shù)學(xué)家納維。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,戰(zhàn)前要用蒙卡羅方法建立數(shù)學(xué)模型,對(duì)雙方軍事實(shí)力、政治、經(jīng)濟(jì)、地理、氣候等因素進(jìn)行模擬。選擇出對(duì)自己有利的作戰(zhàn)方案。如1991年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)前,美國(guó)擔(dān)心伊拉克點(diǎn)燃科威特的油井而引起全球污染,科學(xué)家們利用流體力學(xué)原理及熱傳導(dǎo)方程建立了數(shù)學(xué)模型,經(jīng)過(guò)計(jì)算得到的結(jié)論是不會(huì)引起全球污染。有人說(shuō),海灣戰(zhàn)爭(zhēng)就是數(shù)學(xué)戰(zhàn)爭(zhēng)。
2數(shù)學(xué)與物理學(xué)
數(shù)學(xué)在物理學(xué)中的滲透和應(yīng)用最為突出。牛頓把地面上的物體間的引力和天體間引力統(tǒng)一起來(lái),麥克斯韋把光波和電波統(tǒng)一起來(lái),都是借助數(shù)學(xué)的結(jié)果。愛(ài)因斯坦發(fā)明的廣義相對(duì)論,正是用到了黎曼幾何。
3數(shù)學(xué)與生物學(xué)
在上個(gè)世紀(jì)50年代,數(shù)學(xué)家用微分方程建立了生物模型??茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)脫氧核糖核酸(即DNA)的雙螺旋結(jié)構(gòu)在細(xì)胞中呈扭曲、擰、打結(jié)和套圈等形狀,采用把DNA的扭結(jié)打開,再把它們復(fù)制出來(lái)的辦法去了解DNA的結(jié)構(gòu),這正好是數(shù)學(xué)里代數(shù)拓學(xué)中的紐結(jié)理論研究的對(duì)象。1976年以來(lái),數(shù)學(xué)家與生物學(xué)家合作,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)和組合數(shù)學(xué)來(lái)了解DNA鏈中堿基的排序取得了可喜的成果?,F(xiàn)在研究生理現(xiàn)象、神經(jīng)活動(dòng)、遺傳學(xué)、生物學(xué)都離不開數(shù)學(xué)和電子計(jì)算機(jī)。
4數(shù)學(xué)與醫(yī)學(xué)
數(shù)學(xué)在醫(yī)學(xué)中都有廣泛的應(yīng)用,20世紀(jì)60年代,醫(yī)院里出現(xiàn)了CT掃描儀,使醫(yī)學(xué)診斷更準(zhǔn)確。CT的發(fā)明者科馬克在計(jì)算人體不同組織對(duì)X射線吸收量的數(shù)學(xué)公式時(shí),正是用到了積分幾何中的拉東變換,這是發(fā)明CT掃描儀最關(guān)鍵的一步。隨后,亨斯菲爾德發(fā)明了第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描儀。科馬克和亨斯菲爾德共同獲得了1979年諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎(jiǎng)。我們看到,數(shù)學(xué)與各門科學(xué)聯(lián)系越來(lái)越緊密,形成了一系列交叉科學(xué)。如數(shù)學(xué)物理、數(shù)學(xué)化學(xué)、生物數(shù)學(xué)、數(shù)理經(jīng)濟(jì)學(xué)、數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)、數(shù)理氣象學(xué)、數(shù)理語(yǔ)言學(xué)、數(shù)理心理學(xué)、數(shù)學(xué)考古學(xué)等。
5數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)
電子計(jì)算機(jī)是數(shù)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。20世紀(jì)中葉,高速電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明和使用對(duì)人類文明的影響非常深遠(yuǎn)。20世紀(jì)40年代末和50年代初,數(shù)學(xué)家馮•諾依曼設(shè)計(jì)并制造出存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)—ENVAC。提出現(xiàn)代計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)思想的數(shù)學(xué)家還有圖靈,圖靈從數(shù)學(xué)上證明了制造通用計(jì)算機(jī)的可能性。從馮•諾依曼和圖靈研制的第一代晶體管計(jì)算機(jī)起,已經(jīng)發(fā)展到現(xiàn)在的第四代超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)??梢钥隙ǖ恼f(shuō),進(jìn)一步研制新型計(jì)算機(jī),如大規(guī)模并行計(jì)算機(jī)、光學(xué)計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)等,都離不開數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)理論和數(shù)學(xué)思想方法。
由于電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),理論、實(shí)驗(yàn)、科學(xué)計(jì)算已經(jīng)構(gòu)成當(dāng)代科學(xué)研究的三大支柱。計(jì)算機(jī)有如此非凡的功能,主要的是因?yàn)橛蟹欠驳能浖S?jì)算機(jī)是由硬件和軟件兩部分組成的,如果說(shuō)硬件是他的軀體,那么軟件就是它的靈魂。軟件的核心是計(jì)算方法,所以說(shuō)計(jì)算機(jī)技術(shù)是就是數(shù)學(xué)技術(shù)?,F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的突出特點(diǎn)是定量化,只有運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)思想和方法才能定量化。定量化是指人們從實(shí)際中提煉數(shù)學(xué)問(wèn)題,抽象為數(shù)學(xué)模型,用計(jì)算機(jī)求出模型的解或近似解,然后回到現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行檢驗(yàn),必要時(shí)修改模型使之更切合實(shí)際,最后編制成計(jì)算機(jī)軟件,以便得到更廣泛的應(yīng)用。高精度、高速度、高自動(dòng)、高質(zhì)量、高效率是高技術(shù)的主要特點(diǎn),高技術(shù)是通過(guò)數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)方法并借助計(jì)算機(jī)的控制來(lái)完成的。我們看一些例子:借助數(shù)學(xué)方法和計(jì)算技術(shù),天體力學(xué)獲得了巨大的成就。如,天文學(xué)家們應(yīng)用牛頓定律和高速計(jì)算機(jī),已經(jīng)預(yù)測(cè)了太陽(yáng)系在未來(lái)2億年內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況。1997年,IBM公司制造的“深藍(lán)”計(jì)算機(jī)擊敗了國(guó)際象棋世界冠軍——卡斯帕羅夫,世界為之震驚。“深藍(lán)”計(jì)算機(jī)有這樣高的水平,主要是由于應(yīng)用巧妙的算法以及高速的計(jì)算。計(jì)算機(jī)發(fā)展的最終目標(biāo)是用機(jī)器代替人的智慧。定理機(jī)器證明取得了巨大成就。1960年美籍中國(guó)數(shù)學(xué)家王浩,在一臺(tái)速度不高的計(jì)算機(jī)IBM704上證明了羅素——懷德黑?!稊?shù)學(xué)原理》中一階邏輯部分的全部350條定理。1977年,中國(guó)數(shù)學(xué)家吳文俊實(shí)現(xiàn)了初等幾何主要定理的機(jī)器證明,并證明了初等微分幾何中一些主要定理可以機(jī)械證明的結(jié)論。吳文俊的方法形成了中國(guó)特色,國(guó)際上稱為“吳方法”,使中國(guó)學(xué)者在數(shù)學(xué)機(jī)械化領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位。
6數(shù)學(xué)與社會(huì)進(jìn)步
關(guān)鍵詞:金融工程;學(xué)科定位;人才培養(yǎng)
一、金融工程是金融科學(xué)發(fā)展的必然要求
20世紀(jì)50年代以前,金融學(xué)基本處于對(duì)事物的定性分析,即描述性階段。它由描述階段向定量分析階段的轉(zhuǎn)變始于馬柯維茨的風(fēng)險(xiǎn)投資組合理論,該理論奠定了現(xiàn)代金融定量分析的基礎(chǔ)。1952年,馬科維茨(Markowitz)在結(jié)合奧斯本(Osbeme)的股票價(jià)格遵循隨機(jī)游走的期望收益率分布的基礎(chǔ)上,在《金融雜志》上發(fā)表了資產(chǎn)組合選擇一文,把投資的收益或回報(bào)定義為其可能結(jié)果的期望值,把風(fēng)險(xiǎn)定義為平均值的方差,這種均值—方差模型使數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法可以應(yīng)用到資產(chǎn)組合選擇的研究中。法瑪(Fama)在奧斯本(Osbeme)通過(guò)理性無(wú)偏的方式設(shè)定投資者主觀概率的基礎(chǔ)上,建構(gòu)并形成了有效市場(chǎng)假設(shè)(EMH),并進(jìn)一步細(xì)分了三種有效市場(chǎng),從而說(shuō)明了價(jià)格反映所有的公開信息,已知的信息對(duì)獲利沒(méi)有價(jià)值的結(jié)論。隨后的夏普(sharp)、利特納(Litner)和莫辛(Mossin)將EMH和馬科維茨的資產(chǎn)選擇理論相結(jié)合,建立了一個(gè)以一般均衡框架中的理性預(yù)期為基礎(chǔ)的投資者行為模型CAPM,說(shuō)明了市場(chǎng)上的超額回報(bào)率是由于承擔(dān)更大的風(fēng)險(xiǎn)才形成的結(jié)論。布萊克、斯科爾斯、默頓等人進(jìn)一步相繼拓展了上述研究,提出了套利定價(jià)模型(APT)、期權(quán)定價(jià)模型(OPT)等。至此,20世紀(jì)70年代以有效市場(chǎng)假說(shuō)為基礎(chǔ),以資本資產(chǎn)定價(jià)模型和現(xiàn)代資產(chǎn)組合理論為支撐的標(biāo)準(zhǔn)金融理論確立了其在金融經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的正統(tǒng)定位,成為當(dāng)代金融理論的主流和范式。80年代末期,動(dòng)態(tài)套期保值策略組合保險(xiǎn)的創(chuàng)始人里蘭得(H·Leland)和國(guó)際著名期權(quán)理論學(xué)者魯賓斯泰(J·Rubinstein)開始提出“金融工程”的概念。1988年,金融學(xué)家芬納迪(D·Finnerty)則基于公司財(cái)務(wù)對(duì)金融工程作出了較為完整的解釋。自20世紀(jì)70年代以來(lái),西方發(fā)達(dá)國(guó)家的金融機(jī)構(gòu)所面臨的經(jīng)營(yíng)環(huán)境日趨復(fù)雜多變,價(jià)格波動(dòng)頻繁,風(fēng)險(xiǎn)與日俱增。為求生存和發(fā)展,金融機(jī)構(gòu)不斷地進(jìn)行更深層次的金融創(chuàng)新。20世紀(jì)80年代風(fēng)起云涌的金融創(chuàng)新浪潮成為了西方金融領(lǐng)域最為活躍和突出的變化之一,伴隨著金融創(chuàng)新,發(fā)達(dá)國(guó)家公司理財(cái)、銀行業(yè)和投資業(yè)得到了迅速的擴(kuò)張和發(fā)展,金融工程作為金融創(chuàng)新活動(dòng)發(fā)展到成熟階段的產(chǎn)物,很快便滲透到了商業(yè)銀行等金融實(shí)務(wù)部門??梢哉f(shuō),金融工程的產(chǎn)生順應(yīng)了國(guó)際金融經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)與發(fā)展的潮流。
二、金融工程的理論架構(gòu)和技術(shù)基礎(chǔ)
金融工程將工程思維引入金融領(lǐng)域,綜合地采用各種工程技術(shù)方法(包括數(shù)學(xué)建模、數(shù)值計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)圖解、仿真模擬、分解與組合等)設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施新型的金融產(chǎn)品,創(chuàng)造性地解決金融問(wèn)題,其成果金融產(chǎn)品既包括原生和衍生的金融商品,也包括金融服務(wù)和解決金融問(wèn)題的手段和策略。其創(chuàng)新和創(chuàng)造性既意味著金融領(lǐng)域思想和思維的飛躍,即一種革命性的全新金融產(chǎn)品問(wèn)世時(shí)所具有的創(chuàng)造性,也意味著對(duì)已有觀念的重新理解與運(yùn)用,以及對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行的分解與組合。
金融工程的應(yīng)用內(nèi)容主要分為以下兩方面:一是應(yīng)用已有的各種基本的金融工具和衍生工具,對(duì)社會(huì)金融資源進(jìn)行優(yōu)化配置,最大限度地獲取利潤(rùn)、控制風(fēng)險(xiǎn)和進(jìn)行資本經(jīng)營(yíng)。二是開發(fā)、設(shè)計(jì)金融創(chuàng)新產(chǎn)品來(lái)創(chuàng)造性地解決日益復(fù)雜多變的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)預(yù)先設(shè)定的金融目標(biāo)。金融工程的核心基礎(chǔ)理論主要包括估價(jià)理論、資產(chǎn)選擇理論、資產(chǎn)定價(jià)均衡理論、期權(quán)定價(jià)理論、套期保值理論、有效市場(chǎng)的均衡理論、匯率與利率理論等,但是這些理論的應(yīng)用只有借助于技術(shù)方法的支持,才能轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的操作工具。因此,金融工程更注重于綜合采用決策科學(xué)、系統(tǒng)理論、計(jì)算機(jī)信息處理和智能化技術(shù)等當(dāng)代前沿的科學(xué)技術(shù)方法展開實(shí)證分析,通過(guò)從基本的代數(shù)知識(shí)、微積分、線性代數(shù)到微分方程,運(yùn)籌學(xué)和優(yōu)化技術(shù),乃至模糊數(shù)學(xué)、博弈論(包括微分對(duì)策)、概率論、隨機(jī)過(guò)程和其他隨機(jī)分析理論方法(包括倒向隨機(jī)微分方程)的應(yīng)用,設(shè)計(jì)優(yōu)化算法或建立仿真模型,對(duì)金融活動(dòng)進(jìn)行精確的定量研究。近年來(lái),隨著金融工程的進(jìn)一步發(fā)展和各學(xué)科的相互滲透,各種自然科學(xué)的前沿理論和最新工程技術(shù)(如混沌理論、小波理論、遺傳算法、復(fù)雜系統(tǒng)理論、人工智能技術(shù)(包括知識(shí)工程、專家系統(tǒng)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等)、模擬退火方法、面向?qū)ο蠓椒ǖ龋┮呀?jīng)或正在成為金融工程重要的技術(shù)基礎(chǔ)與實(shí)踐工具。
三、建立和發(fā)展我國(guó)的金融工程科學(xué)
首先要充分認(rèn)識(shí)到建立和發(fā)展金融工程對(duì)我國(guó)整個(gè)金融科學(xué)向更高水平層次發(fā)展的重要性。金融工程的產(chǎn)生不過(guò)十余年,在把金融科學(xué)的研究推進(jìn)到一個(gè)新的發(fā)展階段的同時(shí),對(duì)金融產(chǎn)業(yè)乃至整個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響。這不僅僅因?yàn)榻鹑诠こ痰膶?shí)踐提高了經(jīng)濟(jì)生活中的貨幣化程度,而且由于金融工程大量運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)技術(shù)、仿真模擬技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)手段對(duì)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估,使得金融新產(chǎn)品的定價(jià)更符合市場(chǎng)要求,使金融機(jī)構(gòu)內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制更趨完善,經(jīng)濟(jì)效益顯著提高,促進(jìn)了各種資源在全球范圍內(nèi)的高效配置,從根本上改變了金融業(yè)傳統(tǒng)的運(yùn)作模式,極大地促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。金融工程作為金融創(chuàng)新發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物,同時(shí)又為更高層次的金融科學(xué)創(chuàng)新提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。然而我國(guó)目前金融學(xué)科水平尚處于由描述性階段向定量分析型階段轉(zhuǎn)變的時(shí)期,明顯滯后于國(guó)際金融科學(xué)水平的發(fā)展。由于我國(guó)金融理論研究長(zhǎng)期以來(lái)停留在傳統(tǒng)內(nèi)容和簡(jiǎn)單的政策研究上,忽視了數(shù)學(xué)科學(xué)、工程技術(shù)科學(xué)與金融實(shí)踐的結(jié)合運(yùn)用,使理論嚴(yán)重脫離實(shí)踐,遠(yuǎn)遠(yuǎn)適應(yīng)不了我國(guó)金融業(yè)發(fā)展對(duì)相關(guān)理論應(yīng)用研究和人才培養(yǎng)的要求。因此,我們應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到金融工程作為現(xiàn)代金融科學(xué)的制高點(diǎn)對(duì)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的巨大推動(dòng)作用,從現(xiàn)在起圍繞金融工程學(xué)科的發(fā)展建設(shè),以實(shí)現(xiàn)金融理論研究的定量化、工程化、產(chǎn)業(yè)化為目標(biāo),建立起我國(guó)真正意義上的現(xiàn)代金融科學(xué)。