有限理性双寡头供电市场动态博弈的复杂性分析

【摘要】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。
【作者】李健新；
【导师】于维生；
【作者基本信息】吉林大学，数量经济学，2014，硕士
【关键词】有限理性；延迟有限理性；双寡头博弈；混沌；倍周期分岔；

【参考文献】
[1]盖绍彦,达飞鹏.一种新的相位法三维轮廓测量系统模型及其标定方法研究[J].自动化学报,2007,09:902-910.
[2]李益昌.形式描述技术LOTOS及其在实时系统的扩展和应用[D].广东工业大学,软件工程,2004,硕士.
[3]栗智,顾毓清.图书发行企业的营销信息系统设计与实现[J].计算机系统应用,2004,12:9-11+34.
[4]潘超.基于Linux的人脸识别系统的设计与实现[D].西安电子科技大学,计算机应用技术,2012,硕士.
[5]翟明新.统计语言模型平滑技术和压缩技术的研究与实现[D].西安电子科技大学,计算机软件与理论,2012,硕士.
[6]王慧琳.《丧钟为谁而鸣：冷观美国反恐战争》翻译报告[D].四川外国语大学,翻译（专业学位）,2013,硕士.
[7]万淑敏.大跨度多塔斜拉桥动力特性及地震响应分析[D].西南交通大学,桥梁与隧道工程,2013,硕士.
[8]李辉.氧化锌光阳极染料敏化太阳能电池的研究[D].西南交通大学,材料科学与工程,2014,硕士.
[9]何泽龙.我国中密度纤维板工业2003综合调查[J].林产工业.2004(01)
[10]韦仁忠.数字图像中物体的定位与检测研究[D].复旦大学,计算机应用技术,2012,硕士.
[11]周超.钯催化芳基亚磺酸钠脱SO_2偶联反应研究[D].大连理工大学,分析化学,2013,硕士.
[12]李瑶.地方政府对地方高校财政投入差异研究[D].华中科技大学,教育经济与管理,2013,硕士.
[13]唐振.图像与视频特效编辑关键技术研究[D].北京交通大学,2012.
[14]郭庆鼎,金元郁,胡耀华.求解GPC中逆矩阵的递推算法[J].控制与决策,1996,04:510-513.
[15]黄树森,宋瑞,陶媛.大城市居民出行方式选择行为及影响因素研究——以北京市为例[J].交通标准化,2008,09:124-128.
[16]牛风喜.莱钢EIP&OA系统的研究与开发[D].山东科技大学,2005.
[17]王千军.天山云杉林生态系统健康评估及预警研究[D].新疆农业大学,生态学,2012,硕士.
[18]杨萌萌.违约可得利益的认定和计算[D].沈阳师范大学,法律,2014,硕士.
[19]雷炜,叶东毅.利用决策树技术对股票价格数据库进行数据挖掘[J].福建电脑,2004,08:52-53.
[20]何婵娟.南唐文学及其文化思考[D].湖南师范大学,中国古代文学,2004,硕士.
[21]杨卓.电流变抛光液流变学性能研究与抛光实验[D].吉林大学,机械制造及自动化,2013,硕士.
[22]李桂娜.网络团购中消费者权利的法律保护[D].吉林大学,法律,2014,硕士.
[23]周彦.农村土地承包纠纷调解制度研究[D].湘潭大学,法律,2012,硕士.
[24]许建香.芸豆高效根瘤菌的筛选及分子标记[D].中国农业大学,微生物学,2004,硕士.
[25]韩亚洲.便携式导航ILS/VOR信号测量分析仪的设计与实现[D].天津大学,电子与通信工程,2013,硕士.
[26]仕小伟.城市主干路交通溢流建模及其仿真研究[D].山东大学,控制科学与工程,2013,硕士.
[27]胡诚伟.车载武器系统伺服控制装置设计[D].南京理工大学,电子与通信工程,2013,硕士.
[28]陈晓亮.基于Petri网的离散事件系统混或诊断和监督控制研究[D].西安电子科技大学,机械电子工程,2014,博士.
[29]刘煜.不同林权改革方式下的乡村治理研究报告[D].华中师范大学,农村与区域发展,2013,硕士.
[30]王艳.同构多核处理器的实时混合调度算法研究[D].湖南大学,计算机科学与技术,2012,硕士.
[31]任丽.市级国税局网上办公系统的设计与实现[D].西安电子科技大学,计算机技术,2010,硕士.
[32]楚雅静.基于地域特色的贵阳中心城区城市设计探索[D].西安建筑科技大学,建筑学,2013,硕士.
[33]秦显文.YZC公司加拿大钾矿项目可行性分析[D].山东大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[34]韩春霞,刘鑫,郝生跃.大型建筑业企业“规模不经济”问题分析[J].工程管理学报,2014,02:148-152.
[35]方晓.析释丁善德艺术歌曲的创作与演唱[D].西北师范大学,艺术,2013,硕士.
[36]张颖,邵世煌.基于规则的模糊离散事件系统建模与控制研究[J].控制与决策,2006,11:1257-1263.
[37]艾进聪.基于统计模式识别的离心风机故障诊断试验研究[D].华北电力大学（河北）,热能工程,2004,硕士.
[38]李方元.硫铝酸盐水泥混凝土强度和抗硫酸盐侵蚀性能的研究[D].新疆农业大学,水工结构工程,2012,硕士.
[39]谢涛,张育林.基于广义模糊熵的故障特征参数选择[J].控制与决策,1999,06:698-702.
[40]李强兵.紧凑型电磁脉冲辐射源研究[D].南京航空航天大学,电磁场与微波技术,2013,硕士.
[41]熊忠阳,刘道群,张玉芳.用改进的遗传算法训练神经网络构造分类器[J].计算机应用,2005,01:31-34.
[42]洪敏,朱进,尹汉东.纳米材料应用于DNA检测领域的研究进展[J].分析化学,2011,01:146-154.
[43]周宇.居住小区绿地植物配置的初步研究[D].中南林业科技大学,林业,2012,硕士.
[44]梁文婧.《现代汉语词典》认知类指人名词研究[D].大连理工大学,语言学与应用语言学,2013,硕士.
[45]梅翔.横风作用下高速卧铺列车振动特性的研究[D].西南交通大学,车辆工程,2013,硕士.
[46]吴庆才.职业经理人融入民营企业面临的合作困境及其突破研究[D].湖南工业大学,企业管理,2012,硕士.
[47]王正新.时变参数GM(1,1)幂模型及其应用[J].控制与决策,2014,10:1828-1832.
[48]张振.智能型太阳能路灯控制器的研制[D].西安电子科技大学,控制工程,2012,硕士.
[49]吴慧.中小板上市公司内部控制信息披露质量研究[D].浙江大学,2011.
[50]李莹莹.基于循环经济理念的固废综合处理产业园建设研究[D].西南交通大学,环境工程,2014,硕士.