电力生产供给：报价曲线为何要求非递减

这条申报曲线表面上是一组量价数字对儿，背后也代表着发电企业对于运行日现货市场的价格判断，当然也是在以这样的方式向市场组织机构申报自己的意愿，即当我中标的出力位于哪个区间时，我希望以不低于哪个价格中标。

但我们可能脑海中会有一个规模效应概念的存在。作为供给者，不应该是量越大价格越便宜么，为何电力这种商品的报价里，反而是量越大，申报的价格越高呢？

实际上这种想法有一个误区，把发电企业在现货市场中的报价当成了平均价格。而且就算是平均价格也不一定就是量越大价格越低，二者之间呈现一个倒U型曲线，这点我们后续文章再说。

那么发电企业申报曲线上的价格到底是哪个价格呢？其实与需求侧的需求曲线一样，代表了边际价格，放到供给方来讲就是供给的边际成本，即在某个供给水平下，当供给方提高一个单位的供给时所带来的供给成本的增量。

而这种现象同样也是“边际效用递减定律”作用的结果。

生产要素与产量

当外界条件不变时，一个消费者享用某件商品后给自己能带来的效用会随着享用商品数量的增加而降低，这就是边际效用递减。

同样当一个生产者利用某种生产要素生产某件商品时，也会随着该要素投入量的增多而发生产量降低的现象，这也是边际效用递减的体现，换句话说在生产者这边有“边际产量递减”。

这其实就是商品产量和单一要素投入的关系。

一个比较简化的模型，粮食生产，假设需要投入的要素只有土地和肥料，其中短期内我们固定土地的投入，即一个面积数已经确定的土地。

可以变动的就是肥料的投入量，当投入3份化肥时，粮食产量为2；当投入4份化肥时，粮食产量为3；当投入6份化肥时，粮食产量为4；当投入10份化肥时，粮食产量为5。

这也符合我们的直观感受，单一维度的持续投入往往带来的是效果的递减，同样为了实现1份粮食的增产，所需要的化肥投入量确实在增多。

边际产量递减

为了描述产量随着单一要素投入的增多而发生递减的现象，我们可以绘制生产函数，纵坐标为商品的产量，横坐标为投入的要素。

曲线呈现出“对数函数”的形式，每一个点对应的数值（要素量，产量）代表投入一定要素量时可以获取到的产量。

而每一个点的斜率也就代表了单位增量要素投入所带来的商品数量的增量，斜率越来越小，也就代表边际产量越来越低。

把生产函数求反函数，即对调横纵轴，我们可以获取到一个类似“指数”的曲线，曲线上的点意为想要生产多少商品，就需要投入多少要素量。

而每个点的斜率代表着产量的单位增量需要投入更多的增量要素。

把目前讨论的要素货币化，也就构成了投入成本，即获取了短期成本函数。

之所以叫做短期，是为了和长期做区分，因为短期内很多要素的投入是无法改变的，只有部分变动要素可以改变。

放到电力商品中，这个可以变动的要素就是燃料，所以短期成本函数中的成本实际上就是燃料消耗成本，用燃料消耗量×燃料单价。

如果分析的对象是火电机组的话，它自身有一个特性，即为了维持持续运行，会存在空载成本，也就是当机组不带任何负载，输出功率为零时的燃料消耗成本。

虽然现实中这种空载运行的情况并不存在，但在成本分析时这部分的成本的产生却是实际存在的，是一种只要机组在并网运行就会发生的成本项。

所以在分析火电机组的短期成本函数时，我们都会发现曲线与纵轴的截距并不是零。

边际成本函数

我们把短期成本函数按产量求取导数，就获取了短期边际成本函数。

求导相当于把原函数降阶，也就是求取短期成本随着产量变化而变化的速率。

我们已经分析过，随着产量的增加，相同增量的产量所需要投入的生产要素变多，那么也就是要带来更多的成本增量。

所以短期边际成本函数的趋势和形状与短期成本类似，不过这上面的任何一点直接代表了某个产量下的边际成本是多少。

可见也是一个随着产量递增的关系。

但分析这种连续平滑的非线性曲线不容易，所以习惯上我们会把短期成本函数做分段处理，即在一定产量范围内，划分出若干段，对应到曲线上的若干点。

然后用相邻点与点之间的直线连接替代原有曲线，使得函数变成了一个由若干条线性曲线拼接成的近似成本函数。

而每一个线段的斜率是确定的，反映到边际成本函数就是一条直线，而同样非线性的边际成本函数就变成了一个由若干条条直线拼接而成的阶梯曲线。

这就是发电企业在日前现货市场中的报价曲线，这也是为何规则要求申报价格随着申报电力的增加单调非递减。

任意一点的数值代表的并不是这个产量下平均生产成本是多少，而代表的是边际成本是多少。

对外界传递的信息依然是市场如若想要调用我这么多的发电量，那么市场价格最低不能低于多少。

而机组成本就是这条报价曲线和横轴以及最终的中标电力数轴所围起来的面积。

在不讨论火电机组自身物理约束和电网约束下：

如果市场出清价格高于企业申报的最后一段的价格，那么这个机组申报的电量全部中标，该机组也不是定价机组。

如果出清价格位于该机组申报的价格区间内，且不等于任何一个报价段内的报价，那么低于该价格的机组申报电量全部中标，机组也不是定价机组。

如果出清价格等于该机组某段报价，那么报价以下的电量全部中标，等于报价的这段申报电量中标多少要看实际供需情况，不过可以肯定的是该机组的这段报价一定不是全量中标，所以此时该机组也就成为了市场中的定价机组。

机组的实际收入等于中标电量×市场出清价格，对应减去成本后就是生产者利润，这是社会福利的另一部分。

小结

可见，发电企业的报价曲线之所以要求价格单调非递减是因为曲线上代表的是随着发电出力变化而变化的边际成本。

不论是需求曲线还是供给曲线，反映的都是边际的概念，背后都是边际效用递减定律。

需求侧的递减在于享受同等增量商品时所带来的价值感的递减，供给侧的递减在于投入同等增量的单一生产要素成本时所带来的产量的递减。

而需求曲线和供给曲线就构成了市场中的两侧，需求方基于主观价值论对商品进行自身的“边际定价”，聚合到一起构成市场群体的需求；而供给方根据自身的边际成本来去承接这些需求，最后由市场汇聚这些需求和供给信息后，撮合出清。

结果就是确保市场内的出清范围内的最后一个“边际需求”和最后一个“边际成本”相等。