基于合作博弈理论的增量配网收益分配策略研究

张金良，张文文，李德智，嵇建飞

（1.华北电力大学，北京 102206；2.中国电力科学研究院，北京 100192；3.国网上海市电力公司，上海 200122）

《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》中提出鼓励符合条件的市场主体参与投资增量配电网业务，以混合所有制方式发展配电业务。《有序放开配电网业务管理办法》中明确了“增量”配电网的内涵，明确了增量配网的运营权和投资主体的投资收益权问题。除电网企业外，发电企业、电力建设企业、工业园区、政府机构等也积极参与增量配电网投资。通过混合所有制的组建方式，增量配网将电网企业和社会资本的优势结合起来，在降低社会资本投资风险的同时放大国有资本的投资能力，使其发挥更大的作用。社会资本的加入使配电网的运营效率得到提高［1—2］。各投资方利益诉求得到满足是增量配网项目向前推进的动力，公平合理的利益分配机制尤为重要。各投资方在共同认可的利益分配机制的基础上建立和谐的合作关系，能够更有效地调动各方的积极性［3］，促进增量配电项目健康有序开展。

1 增量配网投资模式

1.1 投资主体

增量配网企业的投资主体主要有电网企业、发电企业、工业园区、以电力建设企业和配电设备公司为代表的社会资本。

（1）电网企业

电网企业以省级电力公司作为投资主体，参与增量配电投资业务，可以充分发挥电网公司在人才、技术、管理等方面的优势。对电网企业来说，在部分业务领域引入混合所有制改革，一方面可以获取社会资本的资金、用户等资源，另一方面可以学习其他企业治理方式，使经营模式适应市场化趋势。

（2）发电企业

发电企业在生产经营过程中，拥有投资运营配电网的经验，且在资金、技术、管理上具有优势。发电企业投资增量配网，可以争取更多的用户。

（3）工业园区

工业园区拥有配电设备，可作为资本投入，配电范围明确、用电量大、用能方式多元、负荷集中。因此，园区型配电企业会有较好的效益，同时，园区型配电网有降低电价的趋势，可增强该园区的招商优势。

（4）社会资本

社会资本投资增量配网，使投资者在平等竞争中获取合理收益，有利于激发市场主体活力和发展潜力，改善当前投资动力不足的状况，促进增量配电网领域的投资、建设和运营。

1.2 投资模式

现阶段，增量配电网的投资形式主要是电网企业引入社会资本成立混合所有制供电公司，可操作性较强的方法有:①以省级电力公司占据控股权、政府部门和社会资本参股；②社会资本拥有绝对控股权、电网企业和政府部门等参与投资。各投资主体通过股权合作等方式成立产权多元化公司，获取增量配电网的运营权［4］。

各投资主体通过股权合作等形式参与组建增量配网，主要有股权合作式、参股分红式、委托运营式。股权合作式，是社会资本、电网企业、政府部门等其中两家或两家以上共同出资组建增量配网公司，投资和建设增量配网公司，并参与配电网业务的运营和管理，分得相应的收益；参股分红式，指出资参与增量配网的投资和建设，但不参与实际运营，按照一定的比例参与收益分配；委托运营，是不参与增量配网的投资和建设，仅负责运营和维护，从而分得相应收益。

2 增量配网的收益分配

2.1 影响收益分配的因素

（1）投资占比大小

根据公平分配原则，各参与方投资的比重越大，收益越多。增量配网中，各投资主体以不同的资产形式和数量入股，在进行收益分配时，应当考虑投资占比大小。

（2）风险分摊大小

一般情况下，收益和风险分摊的大小正相关，从某种角度来说，利益是对风险的一种回报。增量配网的参与方来自不同领域，在增量配网的组建和运营过程中分担的风险量存在差异，因此，增量配网在分配收益时，应考虑各方分摊的风险量。

（3）合同履行度

合同履行度是衡量参与各方在项目实施过程中，为项目收益最大化而执行合同约定条款的程度［5］。增量配网项目建设和运营的过程中，任何一方不按约定履行合同，就可能导致项目建设和运营受到影响，进而影响收益。因此，合同履行度是收益分配时应考虑的因素之一。

（4）贡献度

项目在建设和运营过程中，可能会遇到一些导致总体效益受损的突发情况，需要参与方做出贡献，保证项目总体利益最大化。项目总体利益得益于发挥项目实施的主体，因此，在分配该项目收益时，应将参与方对项目的贡献度考虑进来。

2.2 基于合作博弈的收益分配模型

增量配网各投资主体共同沿着项目利益最大化的方向前行，且基本不存在联盟的情况，在收益分配时可利用合作博弈理论，利用Nash谈判模型寻求使增量配网各投资方都较满意的收益分配方案。

2.2.1 模型假设

在增量配网项目中，通过建立Nash谈判模型确定收益分配，做以下假设［5］:

（1）电网企业或社会资本寻找合作单位共同组建增量配网公司，假设各参与者有共同的利益目标。

（2）假设参与投资建设增量配电网的主体个数为n(n≥2)，n个主体达成了协议，约定n方必须共同参与建设或运营。

（3）各参与方都是风险中性。

（4）电网企业、社会资本及其他主体在项目的建设和运行过程中对项目的贡献程度不一，用xi表示参与主体在项目中的贡献程度所对应的权重系数。

（5）在谈判过程中，各参与主体的基础是心理满意程度，每个参与主体关注的都是谈判的结果是否达到或高于自己对利益的满意底线，若结果都高于这个底线，则谈判成功。

2.2.2 参数值确定

各参与方的投资比例可统计得到，风险分摊系数、合同履行程度和贡献度系数可通过模糊规则分析得到。

（1）投资比例

由于增量配网项目由多个参与方共同投资建设、运营，合同中确定了各方的出资比例。假设电网企业绝对控股，其投资比例为I1，其他各参与主体的为Ii，则有

（2）风险分摊系数

增量配网项目在投资、建设和运营过程中主要有政策风险、建设风险、运营风险、社会风险。各投资方面临的风险类别不完全相同，对同一风险的分摊大小不等。

假设增量配网项目在建设运营过程中存在m种不同的风险，根据风险对项目影响程度给每种风险赋一个权重，第j种风险的权重为αj，第i个参与者分摊第j种风险的系数为Rij，则有

则各参与者的风险分摊系数

（3）合同履行程度

增量配网项目各主体按约定履行合同，最佳结果是各主体完全履行，但也存在某些参与方未完全履行的情况。设第i个参与合同履行程度为Pi，则有:0≤Pi≤1 。

（4）贡献度

某一参与方对项目的贡献度通过其他参与方根据该参与方在合作过程中的实际付出进行综合评分和模糊化得到。设第i个参与方的贡献度为Ci，则有0≤Ci≤1

2.2.3 参与方所占权重

设各参与主体在增量配网项目中占的的权重为xi，则xi由投资比例Ii、风险分摊系数Ri、合同履行度Pi和贡献度Ci共同决定，xi表达式为

2.2.4 模型构建

（1）模型分析

增量配网项目组建有n个参与者，每个参与者提出一种分配方案，设第i个参与者提出的分配方案为第i个主体认为第j个主体的分配比例则n个项目参与者提出的增量配网收益分配方案形成的矩阵为［5］

通过各方商谈一致，得到一个各方均满意的方案。在各主体提出的所有分配方案中，对于第i个主体，最理想的分配比例为不理想的为那么最理想和不理想分配方案为:若按最理想方案，则不满足分配系数和为1的约束条件，调整分配系数既满足约束条件又使各方都较满意。第i个主体调整后最终的收益为i个主体调整值。

（2）模型构建

式中:i,j=1,2,…,n。

将数据代入模型求解，可得使各方都较满意的收益分配方案［5］。

3 算例分析

结合增量配网项目投资主体和投资模式，建立2种算例场景:场景1，省级电力公司绝对控股、政府部门和社会资本参股；场景2，社会资本绝对控股、电网企业和政府部门参股。博弈模型分别分析只有股权合作形式、股权合作式与参股分红式并存、股权合作与参股分红与委托运营同时存在的3种形式的分配情况。

3.1 场景1

假设省级电力公司投资60%，政府和社会资本分别投资20%，投资比例为6∶2∶2。三方分别针对省级电力公司、政府部门和社会资本方提出收益分配比例作为初始分配方案。

（1）只有股权合作初始收益分配方案

式中:d1、d2、d3分别为省级电力公司、政府部门、社会资本方提出的方案。

增量配网项目主要存在风险有政策风险、建设风险、运营风险和社会风险。根据专家对4类风险的评估，风险的权重分别为α1=0.2，α2=0.3，α3=0.4，α4=0.1。参与方对风险的分担情况如表1。

表1 场景1股权合作形式下的风险分担比例

假设省级电力公司和社会资本合同履行程度Pi均为1；贡献度Ci分别为0.6、0.1和0.3。博弈方在增量配网项目建设和运营过程中的4个参数如表2。

表2 场景1股权合作形式下的博弈参数

根据公式（6）计算博弈方所占权重分别为

式中:x1、x2、x3分别为省级电力公司、政府部门和社会资本在增量配网项目中所占权重。

省级电力公司收益所占比例较大，从投资比例、贡献度指标来看，省级电力公司的贡献大，获得较大的收益分配比例；社会资本的投资比例和贡献度不大，但分摊较大的运营风险和社会风险，并积极履行合同。基本符合实际，模型较准确。

（2）股权合作式与参股分红式并存

省级电力公司和社会资本方共同建设和运营增量配网项目，分摊风险，政府部门参股分红，不参与实际运营。初始收益分配方案

假定各参与方分摊项目风险情况见表3。

表3 场景1股权合作式与参股分红式并存情况下的风险分担比例

4个指标参数如表4所示。

表4 场景1股权合作式与参股分红式并存情况下的博弈参数

省级电力公司、社会资本和政府部门所占权重分别为:x1=0.558，x2=0.368，x3=0.074。

最终收益分配方案表明，省级电力公司收益分配所占比例较大，从投资比例、风险分摊、贡献度看，省级电力公司的贡献更大，获得更大的收益分配比例；政府部门参与投资和建设，不参与实际运营，分摊风险较少，获得较小的收益分配比例。收益分配方案基本符合实际，模型较准确。

（3）股权合作、参股分红与委托运营同时存在

省级电力公司和政府部门投资各占60%和40%，政府部门只参与投资和建设，参股分红；社会资本不参与投资和建设，只负责实际运营。初始收益分配方案

假定各参与方分摊项目风险情况如表5所示。

表5 场景1股权合作、参股分红与委托运营并存情况下的风险分担比例

4个指标参数如表6所示。

表6 场景1股权合作、参股分红与委托运营并存情况下的博弈参数

省级电力公司、社会资本和政府部门所占权重分别为:x1=0.398，x2=0.478，x3=0.124。

最终收益分配方案表明，省级电力公司收益分配所占比例较大，从投资比例、风险分摊、贡献度指标来看，省级电力公司的贡献较大，获得较大的收益分配比例；社会资本虽未参与投资建设，但承担运营职责，分摊风险较大，理应获得较高的收益分配；政府部门不参与实际运营，分摊风险较少，获得较小的收益分配比例。方案基本符合实际，模型较准确。

3.2 场景2

社会资本方投资60%，占据绝对控股权，电网企业和政府部门分别参股20%。省级电力公司、政府部门和社会资本投资比例为2∶2∶6。三方分别针对社会资本方、省级电力公司、政府部门提出收益分配比例作为初始分配方案。

（1）只有股权合作初始分配方案为

式中:d1、d2、d3分别为社会资本方、省级电力公司、政府部门提出的分配方案。

假定各参与方分摊项目风险情况如表7所示。

表7 场景2股权合作形式下的风险分担比例

4个指标参数如表8所示。

表8 场景2股权合作形式下的博弈参数

计算得，三方都较满意的分配方案为:社会资本方0.599 6，省级电力公司0.227 2，政府部门0.173 2。社会资本方投资比例最大，分摊建设和运营过程中的较大部分风险，获得较高比例的收益分配，符合实际情况。

（2）股权合作式与参股分红式并存

社会资本方和省级电力公司共同建设和运营增量配网项目，分摊风险，政府部门参股分红，不参与实际运营。初始分配方案

各参与方分摊项目风险情况如表9所示。

4个指标参数如表10所示。

3个参与方都较满意的分配方案为:社会资本方0.618 8，省级电力公司0.220 1，政府部门0.161 1。社会资本方投资比例最大，分摊建设和运营过程中的较大部分风险，获得较高比例的收益分配；政府部门参股分红，不参与项目实际运营，获得较低比例的收益分配。符合实际情况。

表9 场景2股权合作式与参股分红式并存情况下的风险分担比例

表10 场景2股权合作式与参股分红式并存情况下的博弈参数

（3）股权合作与参股分红与委托运营同时存在

社会资本方和政府部门投资各占60%和40%，政府部门只参与投资和建设，参股分红；省级电力公司不参与投资和建设，只负责运营。初始分配方案

各参与方分摊项目风险情况如表11所示。

表11 场景2股权合作、参股分红与委托运营并存情况下的风险分担比例

4个指标参数如表12所示。

表12 场景2股权合作、参股分红与委托运营并存情况下的博弈参数

3个参与方都较满意的分配方案为:社会资本0.523 4，省级电力公司0.243 1，政府部门0.233 5。社会资本方投资比例最大，获得较高比例的收益分配；省级电力公司虽然不参与投资建设，但负责实际运营，分摊较大的风险，获得相应比例的收益分配；政府部门参股分红，不参与项目实际运营，获得较低比例的收益分配，符合实际情况。

4 采用合作博弈模型成效

以场景1中股权合作式为例，研究采用合作博弈模型和不采用博弈模型进行收益分配的区别。结果表明采用合作博弈模型相较不采用博弈模型，省级电力公司分得的收益比例更大，政府部门和社会资本分得的收益比例较小，这与各参与方在项目建设和运营过程中所作出的其他贡献有关，通过博弈，各参与方在项目建设和运营中分摊风险情况和贡献度等因素的作用体现得更加明显，直接反应在收益分配大小中，使最终收益分配方案达到各参与方都比较满意的程度。该合作博弈模型最终得到的方案符合实际情况，模型较准确。

5 结束语

新电改下增量配电业务放开，电网企业、发电企业、工业园区等主体通过股权合作的方式成立产权多元化的增量配网公司，面临产权归属不清晰和收益分配办法不明确等问题。在分析增量配网各投资主体特点和股权合作模式的基础上，将基于合作博弈的收益分配方法应用到增量配网的收益分配中，考虑各投资方的投资占比、风险分摊大小、合同履行度和贡献度等因素，有利于收益分配更加公平合理，使各投资方满意，从而保证增量配网的健康有序建设和运营。D