有限理性双寡头供电市场动态博弈的复杂性分析

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很多经济学家在对以前寡头市场的研究中都假定市场是完全信息的,市场中的参与者是完全理性的,但是这样的假设条件严重偏离了社会现实,由于很多决策会受到现实经济情况的影响,使得名义上的最优情况在考虑到现实情况后并不见得都是最优的。社会中充满了各种各样的不确定因素,而且决策都是由独立的个人做出的,但是由于个人受到认知能力的限制和不完全信息使得我们所做出的决策同样也是不可能完全理性的。随着技术进步和供电市场规模逐渐扩大,中国的供电市场面临着资源短缺,电力紧张,电力定价制度不合理等局面,为了解决这一严峻的现状,中国政府制定了相应的政策使得供电市场更具有竞争性。为了分析电力生产者在寡头市场中怎样能够获得最大化的利润,我们通过建立恰当的简化模型,适当地改变调节系数来分析寡头垄断动态博弈系统的复杂性。本文将具有有限理性以及延迟有限理性双寡头动态博弈模型应用到供电市场中,通过适当的假设条件及数值模拟来研究系统稳定性及其混沌等复杂性系统,以期能够为电力厂商在制定经济决策时提供最优的理论依据。为了简化模型分析,在该双寡头垄断供电市场中我们假设价格函数为线性函数,成本函数取为二次函数,且存在线性形式的过网费用。在本论文中我们通过数值模拟研究了纳什均衡的稳定条件和系统的复杂性,进一步得到系统的稳定域,产量分岔图,最大Lyapunov指数图,奇怪吸引子图,分形维数以及产量对初始值的敏感依赖性。现实社会中,考虑延迟有限理性意味着电力厂商在考虑下一期的生产决策时不光要考虑对手当期的情况,还会考虑到竞争对手过去几期的产量策略,通过这种加权平均的方法使得电力厂商做出的决策更贴合实际,能够获得最大化的利润。我们通过应用matlab对经济系统进行数值模拟,分析了具有有限理性及延迟有限理性预期的电力厂商在供电市场中动态博弈的复杂性情况,并对这两种假设理论的情况进行对比分析。奇怪吸引子对初始条件具有高度的敏感依赖性,当初始值存在微小的改变后系统中最终的轨道会慢慢相互分离,系统表现为局部不稳定,在以后系统可能会出现混沌。我们通过数值模拟给出了当初始值变动0.001个单位时,电力厂商最终导致产量波动特征的巨大变化,即出现混沌。在具有延迟有限理性的假设下经济系统的稳定域比有限理性假设时的经济系统更容易达到。也就是说,延迟有限理性扩大了供电市场的稳定域,使得电力厂商更容易达到纳什均衡状态。基于有限理性及延迟有限理性预期来分析供电市场下双寡头动态博弈模型对以后的学术研究就有很大的意义。通过该论文的研究我们希望能够为政策制定者提供理论依据,使得管理层能够制定最优的决策。对于供电市场中的寡头电力厂商,在制定决策前应该尽可能多地获得更完全的信息,理性地分析对手的产量决策和对手对自己决策的反应情况,以及正确地制定最适合自己的策略,并通过所有的信息适时地调整适合自己的策略,因为只有这样才能够继续保持优势,在市场中获得超额利润。最后,供电市场中的寡头电力厂商更应该注意到自己产量的细微变化,因为这微小的改变可能就会造成系统最后完全偏离预期的最优经济情况,达到混沌无序的状态。我们希望通过对供电市场的复杂性分析,得到防止出现混沌现象的方法,使得系统能在可控的范围内;并且我们希望通过分析结果能够充分利用混沌现象。
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