CN108510197A - 一种基于动态博弈均衡的碳排放权交易委托代理建模方法 - Google Patents

一种基于动态博弈均衡的碳排放权交易委托代理建模方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108510197A
CN108510197A CN201810303649.9A CN201810303649A CN108510197A CN 108510197 A CN108510197 A CN 108510197A CN 201810303649 A CN201810303649 A CN 201810303649A CN 108510197 A CN108510197 A CN 108510197A
Authority
CN
China
Prior art keywords
agent
buyer
profit
game
dynamic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810303649.9A
Other languages
English (en)
Inventor
潘险险
隋宇
赵双
郇嘉嘉
余梦泽
高崇
梁锦照
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Power Grid Development Research Institute Co ltd
Guangdong Power Grid Co Ltd
Dongguan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Grid Planning Research Center of Guangdong Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Power Grid Development Research Institute Co ltd
Guangdong Power Grid Co Ltd
Dongguan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Grid Planning Research Center of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Power Grid Development Research Institute Co ltd, Guangdong Power Grid Co Ltd, Dongguan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd, Grid Planning Research Center of Guangdong Power Grid Co Ltd filed Critical Guangdong Power Grid Development Research Institute Co ltd
Priority to CN201810303649.9A priority Critical patent/CN108510197A/zh
Publication of CN108510197A publication Critical patent/CN108510197A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0637—Strategic management or analysis, e.g. setting a goal or target of an organisation; Planning actions based on goals; Analysis or evaluation of effectiveness of goals
    • G06Q10/06375—Prediction of business process outcome or impact based on a proposed change
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q40/00—Finance; Insurance; Tax strategies; Processing of corporate or income taxes
    • G06Q40/04—Trading; Exchange, e.g. stocks, commodities, derivatives or currency exchange

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Finance (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Technology Law (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于动态博弈均衡的碳排放权交易委托代理建模方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.建立碳排放权交易市场中委托代理模型；S2.买方与代理方进行动态博弈；S3.计算博弈均衡；S4.得出买方与代理方的总利润数额。本发明利用博弈理论中的动态博弈均衡，研究双方在交易中的利益博弈问题，建立以买方为主导，代理商为跟随者的动态博弈均衡模型。本发明通过买方与代理方的动态博弈过程，找到博弈均衡解，为企业在碳排放权交易博弈过程中提供优选决策的建议，可以避免企业在碳排放权交易过程中陷入困境。

Description

一种基于动态博弈均衡的碳排放权交易委托代理建模方法
技术领域
本发明涉及数学计算领域，更具体地，涉及一种基于动态博弈均衡的碳排放权交易委托代理建模方法。
背景技术
目前，随着我国碳排放市场的启动和逐步发展完善，碳排放权交易将成为必然趋势。碳排放权交易是一种基于市场调节机制实现环境保护的经济手段，其交易过程一般是先由政府管理部门根据区域内的环境容量、资源情况和二氧化碳的总量控制目标确定碳排放总额，向该地区内核准有减排义务的碳排放交易市场主体(控排企业)分配，各参与主体根据自身排放情况参与交易。如果其所分配到的排放配额大于实际的排放量，则选择出售多余的碳排放权以获得经济回报。反之，则需要从市场上购买碳排放权缺额或通过自行减排以避免高额的罚金。企业(买方)和代理方均追求增加自身的利益，而现在的缺少一种可以均衡增加双方利益的方法，缺少一种使双方的利益同时达到相对合理的决策计算方式。
发明内容
本发明的为了克服现有技术的不足之处，为企业在碳排放权交易博弈过程中提供优选决策的建议，避免企业在碳排放权交易过程中陷入困境，提供一种基于动态博弈均衡的碳排放权交易委托代理建模方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种基于动态博弈均衡的碳排放权交易委托代理建模方法，包括以下步骤：
S1.建立碳排放权交易市场中委托代理模型；
S2.买方与代理方进行动态博弈；
S3.计算博弈均衡；
S4.得出买方与代理方的总利润数额。
上述方法的具体思路如下：首先，建立以买方为主导，代理商为跟随者的动态博弈均衡模型；买方根据自身企业的边际减排成本制定支付给代理方的单位碳排放权价格。此时，代理方为了增加利润，会对该价格做出策略回应。而买方和代理方都可以获得博弈的历史信息，为了追求增加利润，决策前根据当前掌握的所有信息优化自己的行动，经过动态的博弈过程，最后会达到一个均衡的状态。此时，只要双方不改变自己的交易策略，任何一方采取任何措施都无法改善自己当前的状况。
优选地，所述步骤S1具体过程还包括以下步骤：
S11.模型参数具体设定如下：
P1：买方支付给代理方的单位碳排放权价格；
P2：代理方支付给卖方的单位碳排放权价格，为代理方的决策变量，满足P2＝(1-λ)P1，其中，λ为代理方的边际利润率；
P0：买方企业的单位碳排放权边际减排成本，其中P0＞P1；
C2：代理方的单位边际运营成本，包括进行代理活动产生的管理费；
Q：卖方同意出售给代理方的碳排放权量，其中，α是换算常数，α＞0，β是价格弹性，β＞1，α和β值通过历史数据拟合得到；
π1：买方的利润；
π2：代理方的利润；
π：买方与代理方的整体利润；
P1(0)：买方根据自身企业的边际减排成本P0制定支付给代理方的初始单位碳排放权价格；
λ(1)：代理方第一次博弈时制定的边际利润率；
P1 *：达到动态均衡时买方制定的价格策略；
λ*：达到动态均衡时代理方制定的边际利润率策略；
P2 *：达到动态均衡时代理方制定的价格策略；
π1 *：达到动态均衡时买方的利润；
π2 *：达到动态均衡时代理方的利润；
π*：达到动态均衡时买方与代理方的整体利润。
优选地，所述步骤S2具体过程还包括以下步骤：
S21.买方的利润由以下公式而得：
π1＝(P0-P1)Q＝(P0-P1)*α[(1-λ)P1]β
代理方的利润由以下公式而得：
π2＝(P1-C2-P2)Q＝[P1-C2-(1-λ)P1]*α[(1-λ)P1]β
买方根据自身企业的边际减排成本P0制定支付给代理方的单位碳排放权价格P1(0)，P1(0)表示P1的初始值，代理方为了增加利润，会对P1(0)做出价格策略回应；
令即
求得代理方对P1(0)做出策略回应，代理方第一次博弈时制定的边际利润率λ(1)，λ(1)为λ的第一次博弈值：
S22.买方进行博弈做出定价策略，根据步骤S21的λ(1)得出新的买方利润优解：
令即
求得买方第一次博弈时的定价策略为：
优选地，所述步骤S3具体过程还包括以下步骤：
S31.令求得
S32.令并将所述步骤S31的公式代入求得
P1 *表示达到博弈均衡时买方制定的优选价格，即为P1的均衡值；
步骤S33.将所述步骤S32的公式的P1 *值代入步骤S31的公式的P1，通过逆向求解得到：
λ*表示达到博弈均衡时代理方制定的优选边际利润率，即为λ的均衡值，因此，以买方为主导的博弈均衡解为：
优选地，所述步骤S4具体过程还包括以下步骤：
S41.通过以下公式
求得买方与代理方的整体利润为：
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明提出的一种基于动态博弈均衡的碳排放权交易委托代理建模方法，其特点和效果是，本发明针对碳排放权交易市场中买方委托代理方集中交易的场景，利用博弈理论中的动态博弈均衡，研究双方在交易中的利益博弈问题，建立以买方为主导，代理商为跟随者的动态博弈均衡模型。通过买方与代理方的动态博弈过程，找到博弈均衡解，为企业在碳排放权交易博弈过程中提供优选决策的建议，可以避免企业在碳排放权交易过程中陷入困境。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是基于动态博弈均衡的碳排放权交易委托代理建模方法的流程图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
一种基于动态博弈均衡的碳排放权交易委托代理建模方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1.建立碳排放权交易市场中委托代理模型；
S2.买方与代理方进行动态博弈；
S3.计算博弈均衡；
S4.得出买方与代理方的总利润数额。
在本实施例中，步骤S1具体过程还包括以下步骤：
S11.模型参数具体设定如下：
P1：买方支付给代理方的单位碳排放权价格；
P2：代理方支付给卖方的单位碳排放权价格，为代理方的决策变量，满足P2＝(1-λ)P1，其中，λ为代理方的边际利润率；
P0：买方企业的单位碳排放权边际减排成本，其中P0＞P1；
C2：代理方的单位边际运营成本，包括进行代理活动产生的管理费；
Q：卖方同意出售给代理方的碳排放权量，其中，α是换算常数，α＞0，β是价格弹性，β＞1，α和β值通过历史数据拟合得到；
π1：买方的利润；
π2：代理方的利润；
π：买方与代理方的整体利润；
P1(0)：买方根据自身企业的边际减排成本P0制定支付给代理方的初始单位碳排放权价格；
λ(1)：代理方第一次博弈时制定的边际利润率；
P1 *：达到动态均衡时买方制定的价格策略；
λ*：达到动态均衡时代理方制定的边际利润率策略；
P2 *：达到动态均衡时代理方制定的价格策略；
π1 *：达到动态均衡时买方的利润；
π2 *：达到动态均衡时代理方的利润；
π*：达到动态均衡时买方与代理方的整体利润。
在本实施例中，步骤S2具体过程还包括以下步骤：
S21.买方的利润由以下公式而得：
π1＝(P0-P1)Q＝(P0-P1)*α[(1-λ)P1]β
代理方的利润由以下公式而得：
π2＝(P1-C2-P2)Q＝[P1-C2-(1-λ)P1]*α[(1-λ)P1]β
买方根据自身企业的边际减排成本P0制定支付给代理方的单位碳排放权价格P1(0)，P1(0)表示P1的初始值，代理方为了增加利润，会对P1(0)做出价格策略回应；
令即
求得代理方对P1(0)做出策略回应，代理方第一次博弈时制定的边际利润率λ(1)，λ(1)为λ的第一次博弈值：
S22.买方进行博弈做出定价策略，根据步骤S21的λ(1)得出新的买方利润优解：
令即
求得买方第一次博弈时的定价策略为：
在本实施例中，步骤S3具体过程还包括以下步骤：
S31.令求得
S32.令并将步骤S31的公式代入求得
P1 *表示达到博弈均衡时买方制定的优选价格，即为P1的均衡值；
S33.将步骤S32的公式的P1 *值代入步骤S31的公式的P1，通过逆向求解得到：
λ*表示达到博弈均衡时代理方制定的优选边际利润率，即为λ的均衡值，因此，以买方为主导的博弈均衡解为：
在本实施例中，步骤S4具体过程还包括以下步骤：
S41.通过以下公式
求得买方与代理方的整体利润为：
下面通过一个实际的算例来说明本发明方案：
假设代理支付给卖方价格定价为P2时，卖方同意卖给代理方的碳排放权量，即参数：α＝2，β＝3。买方企业的单位碳排放权边际减排成本为16元/吨，即P0＝16(元/吨)；代理方的单位边际运营成本为2.5元/吨，即C2＝2.5(元/吨)；
在均衡时，
此时
Q＝α[(1-λ)P1]β＝869(吨)
买方的利润为
π1＝(P0-P1)Q＝(P0-P1)*α[(1-λ)P1]β＝2932.875(元)
代理方的利润为
π2＝(P1-C2-P2)Q＝[P1-C2-(1-λ)P1]*α[(1-λ)P1]β＝2202.915(元)
经过动态的博弈过程，最后达到的均衡为：买方根据自身企业的边际减排成本P0＝16(元/吨)制定支付给代理方的单位碳排放权价格P1＝12.625(元/吨)。代理方制定的边际利润率λ＝0.4，即代理方支付给卖方的单位碳排放权价格P2＝7.59(元/吨)。此时，只要双方不改变自己的交易策略，任何一方采取任何措施都无法改善自己当前的状况。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于动态博弈均衡的碳排放权交易委托代理建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.建立碳排放权交易市场中委托代理模型；
S2.买方与代理方进行动态博弈；
S3.计算博弈均衡；
S4.得出买方与代理方的总利润数额。
2.根据权利要求1所述的基于动态博弈均衡的碳排放权交易委托代理建模方法，其特征在于，所述步骤S1具体过程还包括以下步骤：
S11.模型参数具体设定如下：
P1：买方支付给代理方的单位碳排放权价格；
P2：代理方支付给卖方的单位碳排放权价格，为代理方的决策变量，满足P2＝(1-λ)P1，其中，λ为代理方的边际利润率；
P0：买方企业的单位碳排放权边际减排成本，其中P0＞P1；
C2：代理方的单位边际运营成本，包括进行代理活动产生的管理费；
Q：卖方同意出售给代理方的碳排放权量，其中，α是换算常数，α＞0，β是价格弹性，β＞1，α和β值通过历史数据拟合得到；
π1：买方的利润；
π2：代理方的利润；
π：买方与代理方的整体利润；
P1(0)：买方根据自身企业的边际减排成本P0制定支付给代理方的初始单位碳排放权价格；
λ(1)：代理方第一次博弈时制定的边际利润率；
P1 *：达到动态均衡时买方制定的价格策略；
λ*：达到动态均衡时代理方制定的边际利润率策略；
P2 *：达到动态均衡时代理方制定的价格策略；
π1 *：达到动态均衡时买方的利润；
π2 *：达到动态均衡时代理方的利润；
π*：达到动态均衡时买方与代理方的整体利润。
3.根据权利要求2所述的基于动态博弈均衡的碳排放权交易委托代理建模方法，其特征在于，所述步骤S2具体过程还包括以下步骤：
S21.买方的利润由以下公式而得：
π1＝(P0-P1)Q＝(P0-P1)*α[(1-λ)P1]β
代理方的利润由以下公式而得：
π2＝(P1-C2-P2)Q＝[P1-C2-(1-λ)P1]*α[(1-λ)P1]β
买方根据自身企业的边际减排成本P0制定支付给代理方的单位碳排放权价格P1(0)，P1(0)表示P1的初始值，代理方为了增加利润，会对P1(0)做出价格策略回应；
令即
求得代理方对P1(0)做出策略回应，代理方第一次博弈时制定的边际利润率λ(1)，λ(1)为λ的第一次博弈值：
S22.买方进行博弈做出定价策略，根据步骤S21的λ(1)得出新的买方利润优解：
令即
求得买方第一次博弈时的定价策略为：
。
4.根据权利要求3所述的基于动态博弈均衡的碳排放权交易委托代理建模方法，其特征在于，所述步骤S3具体过程还包括以下步骤：
S31.令求得
S32.令并将所述步骤S31的公式代入求得
P1 *表示达到博弈均衡时买方制定的优选价格，即为P1的均衡值；
步骤S33.将所述步骤S32的公式的P1 *值代入步骤S31的公式的P1，通过逆向求解得到：
λ*表示达到博弈均衡时代理方制定的优选边际利润率，即为λ的均衡值，因此，以买方为主导的博弈均衡解为：
。
5.根据权利要求4所述的基于动态博弈均衡的碳排放权交易委托代理建模方法，其特征在于，所述步骤S4具体过程还包括以下步骤：
S41.通过以下公式
求得买方与代理方的整体利润为：
。
CN201810303649.9A 2018-04-03 2018-04-03 一种基于动态博弈均衡的碳排放权交易委托代理建模方法 Pending CN108510197A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810303649.9A CN108510197A (zh) 2018-04-03 2018-04-03 一种基于动态博弈均衡的碳排放权交易委托代理建模方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810303649.9A CN108510197A (zh) 2018-04-03 2018-04-03 一种基于动态博弈均衡的碳排放权交易委托代理建模方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108510197A true CN108510197A (zh) 2018-09-07

Family

ID=63380553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810303649.9A Pending CN108510197A (zh) 2018-04-03 2018-04-03 一种基于动态博弈均衡的碳排放权交易委托代理建模方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108510197A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111680394A (zh) * 2020-04-26 2020-09-18 中国科学技术大学 一种基于博弈模型的决策方法及装置
WO2021081685A1 (zh) * 2019-10-31 2021-05-06 江苏科技大学 一种政产学研协同创新三方演化博弈分析方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021081685A1 (zh) * 2019-10-31 2021-05-06 江苏科技大学 一种政产学研协同创新三方演化博弈分析方法
CN111680394A (zh) * 2020-04-26 2020-09-18 中国科学技术大学 一种基于博弈模型的决策方法及装置
CN111680394B (zh) * 2020-04-26 2024-05-24 中国科学技术大学 一种基于博弈模型的决策方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liao et al. Case study on initial allocation of Shanghai carbon emission trading based on Shapley value
CN107622407A (zh) 一种在网络购物平台中用户推广购物而获取佣金的方法
JP2009526318A (ja) 排出クレジットおよび排出権先物の現在評価価格
CN108805437A (zh) 一种售电公司交易运营方法及装置
EP3906517A1 (en) Methods and systems for margin lending and trading on a decentralized exchange
CN110851531A (zh) 协作边缘计算方法、区块链和协作边缘计算***
CN108510197A (zh) 一种基于动态博弈均衡的碳排放权交易委托代理建模方法
CN111080138B (zh) 一种售电公司的电力交易风险管理***及方法
KR101250603B1 (ko) 컨설팅 서비스 제공 방법
CN109345292A (zh) 一种考虑用户贡献度的购售电方法
Ali et al. Integrating forecasting service and Gen2 blockchain into a local energy trading platform to promote sustainability goals
CN106780019A (zh) 一种分类交易***的交易指数编制方法、装置和***
KR101676065B1 (ko) 부동산 거래정보에 관한 정보이용가치를 이용하는 부동산 중개 시스템 및 방법
CN108092871A (zh) 一种对购物平台中用户之间建立3级绑定关系的处理方法
CN108596452A (zh) 一种碳排放权交易委托代理模型的利润增加额的分析方法
CN108921682A (zh) 一种增值税的处理方法、装置和***
Li et al. Market-based instruments for the governance of coastal and marine ecosystem services: An analysis based on the Chinese case
CN114862617A (zh) 一种基于城市水权交易的高效节水动态服务管理平台
CN107944925A (zh) 一种基于全新商业模式框架下的消费分红平台***
CN113971611A (zh) 一种基于智能合约的中长期电力交易方法和***
Ming et al. Truthful auctions for user data allowance trading in mobile networks
CN109670859A (zh) 一种基于联盟链网络的去中心化跨集群资源共享方法
CN108876348A (zh) 一种时光交易平台及交易方法
Zhang et al. Two-stage blockchain-based transaction mechanism of demand response quota
JP7353140B2 (ja) 預金管理サーバ及び預金管理方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180907