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市场环境下基于灵活性策略的投资评估方法与应用研究

作　者: 张毅
导　师: 曾鸣；董军
学　校: 华北电力大学（北京）
专　业: 技术经济及管理
关键词: 电力市场长期投资评估方法灵活性措施 Agent模型
分类号: F224
类　型: 博士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

近年来,越来越多的国家对传统的电力工业结构进行了重组改革,不同程度地放松了管制,逐步建立起各具特色的电力市场。市场环境下最为显著的特征在于电价呈现出较大的波动性,从而给多元化的市场主体在投资、运营以及销售等众多环节带来了不确定性。对于市场中的不确定性而言,短期不确定性易于被市场主体识别和判断,因此当发电商或用户认为未来的风险较大,那么它们通常将作出短期决策,国内外研究在这一方面通常采用一定的金融工具来对短期风险进行控制和规避。但是对于如何解决不确定性问题对中长期投资的影响,尚未有比较成熟的研究成果。当前我国电力工业正处于市场化改革的初始阶段,市场建设过程中同样存在众多不确定性问题,在未来的不确定性程度很高,并且又无法对其进行模拟分析的时候,应该如何进行中长期投资决策,这正是本文研究所要回答的主要问题。为此,本文研究提出了一种“电力市场环境下考虑灵活性策略的投资评估模型”。引入灵活性策略是对中长期风险进行管理,对于发电商而言,是研究装机容量规划的问题;对于用户而言,是研究购电优化规划的问题。本文基于人工智能型决策支持系统建立了中长期投资决策的总体框架,该框架包括情景建立、问题形成和属性评估、电力市场多Agent系统和辅助决策系统四个模块。对投资方案属性评估研究的重点是,如何考虑对不确定性的模拟分析以及如何采用灵活性策略。本文分别应用实物期权(Real Option)理论和模糊集合(Fuzzy Set)理论建立了投资项目属性评估的两种方法。其中,应用实物期权理论计算分析了具有灵活性措施的投资策略的价值,并对不同投资策略的价值进行了分析比较;应用模糊集合理论处理市场中的一些难以定量的、模糊的因素,该方法作为实物期权方法的补充,适用于信息不完全、数据不充分以及变量没有典型的随机规律的电力市场。基于上述理论,从以下三方面进行应用研究,即1)将Agent模拟分析方法应用于一个实际电力系统中;2)对一个实际发电公司,研究给出了其长期装机投资规划,并进行了投资方案属性评估;3)对实际用户研究制定了购电优化方案。通过本文研究表明,基于灵活性策略的长期投资评估方法是可行性的,该方法充分体现了投资决策中的灵活性措施的价值;应用实物期权方法模拟不确定性因素,并结合模糊集合论方法处理一些模糊的因素的组合策略对于投资评估是适用的;基于Agent的市场模拟模型对于未来电力市场中的情景分析是有效的。

全文目录

中文摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章引言  11-30
  1.1 课题研究的目标  11-13
  1.2 电力市场化改革及其不确定性背景分析  13-16
  1.3 电力工业的投资规划与决策研究动态  16-25
    1.3.1 投资决策规划与评估分析  16-18
    1.3.2 关于不确定性因素的模拟分析  18-21
    1.3.3 灵活性模拟分析方法  21-25
  1.4 价格情景分析和基于 Agent 的电力市场模拟分析研究动态  25-27
  1.5 本文的主要研究内容及其特点  27-30
第二章问题与模型的形成  30-40
  2.1 市场环境下考虑不确定性因素的规划问题及其模型  30-36
    2.1.1 问题与模型的分析与描述  30-32
    2.1.2 不确定性模拟分析  32-33
    2.1.3 灵活性模拟分析  33-36
  2.2 发电商的装机扩容规划问题与模型  36-37
  2.3 电力用户的购电问题与模型  37-39
  2.4 模型与求解方法的要求  39-40
第三章模型求解方法的研究  40-54
  3.1 求解方法的一般性框架  40-43
    3.1.1 框架的基本构成  40-42
    3.1.2 模型求解  42-43
  3.2 情景的设计与建立  43-45
  3.3 电力市场多 Agent 系统(EMMAS)  45-54
    3.3.1 基于多 Agent 的市场模拟分析  45-47
    3.3.2 EMMAS 框架结构的研究与设计  47-54
第四章基于实物期权理论考虑灵活性措施的项目评估方法研究  54-64
  4.1 灵活性的定义和分类  54
  4.2 期权定价理论  54-59
    4.2.1 实物期权  54-55
    4.2.2 期权定价理论  55-59
  4.3 基于实物期权理论考虑灵活性措施的项目评估模型研究  59-64
第五章基于模糊数学理论考虑灵活性措施的项目评估方法研究  64-79
  5.1 基本思想  64-68
    5.1.1 基于 IF-THEN 规则模式的方法  65-67
    5.1.2 基于模糊数学模式的方法  67-68
  5.2 问题的模糊化  68-69
  5.3 基于模糊 DCF 方法考虑灵活性措施的投资项目评估模型研究  69-75
    5.3.1 对于没有灵活性措施的投资项目属性评估  69-72
    5.3.2 考虑灵活性措施后的评估方法  72-73
    5.3.3 投资策略的评估与比较  73-75
  5.4 项目评估方法的选择  75
  5.5 决策支持系统  75-79
第六章市场条件下基于灵活性策略投资问题的应用研究  79-111
  6.1 多 Agent 建模基础  79-82
    6.1.1 基于 Agent 建模的理论基础  79-80
    6.1.2 多 Agent 系统建模分析  80-81
    6.1.3 多 Agent 模型仿真步骤  81-82
  6.2 基于 EMMAS 架构的 Agent 市场模拟分析模型  82-90
    6.2.1 市场模拟所涉及的 Agent  82-83
    6.2.2 市场清算过程  83-85
    6.2.3 非合作型发电商 Agent 投标策略分析  85-87
    6.2.4 合作型发电商 Agent 投标联盟  87-88
    6.2.5 短期市场模拟  88-90
  6.3 发电商 Agent 在发电容量规划和属性评估中的应用研究  90-98
    6.3.1 发电装机规划  91-94
    6.3.2 项目评估的应用研究  94-98
  6.4 用户 Agent 在制定最优购电方案中的应用研究  98-111
    6.4.1 问题的实际背景  98-99
    6.4.2 方案与措施集合  99-101
    6.4.3 基于实物期权方法的项目评估应用研究  101-106
    6.4.4 基于模糊数学法的项目评估应用研究  106-111
第七章结论  111-114
  7.1 研究内容总结  111-112
  7.2 主要创新点  112-113
  7.3 有待研究的问题  113-114
参考文献  114-122
致谢  122-123
附录 A 确定一个项目的资金成本的 CAPM 方法和 WACC 方法  123-124
附录 B 电力市场中各个 Agent 之间的关系  124-125
附录 C 短期市场模拟结果  125-127
附录 D 以制定购电最优计划为实例的实物期权计算结果  127-130
攻读博士学位期间发表的学术论文  130-131
攻读博士学位期间参加的科研工作  131

市场环境下基于灵活性策略的投资评估方法与应用研究

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