汪鋒 劉辛

重慶大學(xué)經(jīng)濟(jì)與工商管理學(xué)院

經(jīng)濟(jì)體制改革是不斷開(kāi)創(chuàng)和發(fā)展中國(guó)特色社會(huì)主義道路的重要內(nèi)容，也是中國(guó)經(jīng)濟(jì)取得長(zhǎng)期持續(xù)發(fā)展的原動(dòng)力。2013年11月召開(kāi)的中國(guó)共產(chǎn)黨第十八屆中央委員會(huì)第三次全體會(huì)議通過(guò)的《中共中央關(guān)于全面深化改革若干重大問(wèn)題的決定》對(duì)中國(guó)現(xiàn)階段各領(lǐng)域的改革提出了新的要求和方向。決定在“加快完善現(xiàn)代市場(chǎng)體系”章節(jié)中明確提出“完善主要由市場(chǎng)決定價(jià)格的機(jī)制。凡是能由市場(chǎng)形成價(jià)格的都交給市場(chǎng)，政府不進(jìn)行不當(dāng)干預(yù)。推進(jìn)水、石油、天然氣、電力、交通、電信等領(lǐng)域價(jià)格改革，放開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)性環(huán)節(jié)價(jià)格。政府定價(jià)范圍主要限定在重要公用事業(yè)、公益性服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)型自然壟斷環(huán)節(jié)，提高透明度，接受社會(huì)監(jiān)督?！?/p>

天然氣作為重要的能源資源，具有開(kāi)發(fā)利用技術(shù)成熟、使用清潔環(huán)保等突出優(yōu)勢(shì)。合理開(kāi)發(fā)利用天然氣資源對(duì)調(diào)整中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，減少二氧化碳排放，保障國(guó)家能源安全和經(jīng)濟(jì)安全具有重大的現(xiàn)實(shí)意義［1－2］。目前我國(guó)的天然氣開(kāi)發(fā)利用明顯落后于其他發(fā)達(dá)國(guó)家。2012年中國(guó)天然氣總產(chǎn)量?jī)H1 072×108m3，消費(fèi)量達(dá)1 438×108m3，天然氣在整個(gè)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比僅為4.7%。而2012年世界范圍內(nèi)天然氣消費(fèi)占全部能源消費(fèi)的23.9%，其中美國(guó)達(dá)到29.6%，歐洲達(dá)到33.3%［3］。

天然氣產(chǎn)業(yè)由于需要大量的前期固定投資和相對(duì)較低的邊際成本，是典型的自然壟斷行業(yè)，對(duì)天然氣行業(yè)政府價(jià)格管制的研究長(zhǎng)期以來(lái)受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注［4－15］。在中國(guó)，與其他化石能源相比，相同熱值的天然氣銷(xiāo)售價(jià)格長(zhǎng)期偏低，天然氣產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化程度低是制約中國(guó)天然氣產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)鍵因素。為了促進(jìn)我國(guó)天然氣產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，2011年12月中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)國(guó)家發(fā)改委）在廣東省、廣西壯族自治區(qū)開(kāi)展天然氣價(jià)格形成機(jī)制改革試點(diǎn)［16－17］，2013年6月國(guó)家發(fā)改委發(fā)布關(guān)于調(diào)整天然氣價(jià)格的通知［18］，中國(guó)的天然氣價(jià)格形成機(jī)制由“成本加成”定價(jià)法向“市場(chǎng)凈回值”定價(jià)法的改革全面展開(kāi)。天然氣價(jià)格形成機(jī)制改革使一個(gè)新的天然氣市場(chǎng)結(jié)構(gòu)逐漸成形，因此有必要對(duì)天然氣供應(yīng)商在改革前后的最優(yōu)決策機(jī)制進(jìn)行研究，為進(jìn)一步推進(jìn)改革做好準(zhǔn)備。筆者在前人研究的基礎(chǔ)上建立了數(shù)理經(jīng)濟(jì)學(xué)模型，分析了天然氣價(jià)格形成機(jī)制改革對(duì)天然氣產(chǎn)業(yè)的影響。

1 中國(guó)天然氣價(jià)格形成機(jī)制改革進(jìn)程

中國(guó)的天然氣市場(chǎng)的價(jià)格長(zhǎng)期由政府主導(dǎo)，計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期為了降低下游用戶(hù)的經(jīng)營(yíng)成本和保障居民用氣，人為壓低天然氣銷(xiāo)售價(jià)格，使天然氣價(jià)格背離價(jià)值。偏低的天然氣價(jià)格既不利于國(guó)內(nèi)天然氣開(kāi)發(fā)的持續(xù)投資和節(jié)約使用，也制約了從國(guó)際市場(chǎng)進(jìn)口天然氣的競(jìng)爭(zhēng)力。近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)天然氣消費(fèi)量不斷增加，國(guó)內(nèi)常規(guī)和非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)利用加速，幾條重要的天然氣進(jìn)口管線(xiàn)布局完成和國(guó)際LNG市場(chǎng)逐步形成，進(jìn)行天然氣價(jià)格形成機(jī)制改革，建立全國(guó)統(tǒng)一的天然氣市場(chǎng)，引入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，使天然氣價(jià)格反映市場(chǎng)供需和資源稀缺程度已經(jīng)形成廣泛共識(shí)。

1.1 “成本加成”定價(jià)方法

天然氣作為需要通過(guò)管道運(yùn)輸?shù)奶厥饽茉雌贩N，其價(jià)格體系包括3個(gè)環(huán)節(jié)：上游供氣價(jià)格（出廠(chǎng)價(jià)或邊境價(jià)）、管輸費(fèi)（含儲(chǔ)氣費(fèi)）和配氣費(fèi)，通常用戶(hù)的終端價(jià)格由上述3個(gè)環(huán)節(jié)的價(jià)格共同決定。價(jià)格形成機(jī)制改革前，我國(guó)天然氣的價(jià)格主要由“成本加成”定價(jià)方法確定，即政府根據(jù)天然氣生產(chǎn)企業(yè)的平均成本加上合理利潤(rùn)率確定天然氣終端銷(xiāo)售價(jià)格。其中，出廠(chǎng)價(jià)和管輸單價(jià)由國(guó)家發(fā)改委制定，城市配氣費(fèi)由省級(jí)地方政府制定。各環(huán)節(jié)價(jià)格之間的關(guān)系為：

在中國(guó)天然氣工業(yè)發(fā)展的起步階段，由于前期固定投入大，成本回收期長(zhǎng)，所以以國(guó)家投資為主。運(yùn)用“成本加成”定價(jià)法，在開(kāi)發(fā)天然氣資源，建設(shè)天然氣管網(wǎng)方面起到了積極的作用。但“成本加成”定價(jià)法使天然氣終端銷(xiāo)售價(jià)格主要根據(jù)生產(chǎn)成本變化而調(diào)整，無(wú)法依靠市場(chǎng)機(jī)制約束天然氣生產(chǎn)成本的不合理上升，也難以促進(jìn)天然氣生產(chǎn)企業(yè)提高生產(chǎn)效率。隨著國(guó)內(nèi)天然氣供氣方式趨于復(fù)雜，西氣東輸一線(xiàn)、二線(xiàn)，以及陜京線(xiàn)、川氣東送等多條管線(xiàn)相繼投產(chǎn)，覆蓋全國(guó)的天然氣管網(wǎng)已初步形成，供氣方式逐步由單氣源、單管道轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄽庠?、多路徑、網(wǎng)絡(luò)化供應(yīng)。終端用戶(hù)難以區(qū)分天然氣來(lái)源和流向，繼續(xù)使用“成本加成”定價(jià)法已無(wú)法適應(yīng)天然氣市場(chǎng)的變化。

1.2 “市場(chǎng)凈回值”定價(jià)方法

根據(jù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)體制改革的總體部署，天然氣價(jià)格形成機(jī)制改革的最終目標(biāo)是放開(kāi)天然氣出廠(chǎng)價(jià)格管制，政府只對(duì)具有自然壟斷性質(zhì)的天然氣管道運(yùn)輸價(jià)格進(jìn)行管理。2011年12月國(guó)家發(fā)改委在廣東省、廣西壯族自治區(qū)開(kāi)展天然氣價(jià)格形成機(jī)制改革試點(diǎn)，將以“成本加成”為主的定價(jià)方法改為按“市場(chǎng)凈回值”方法定價(jià)（表1）?！笆袌?chǎng)凈回值”定價(jià)法綜合考慮我國(guó)天然氣市場(chǎng)資源流向、消費(fèi)和管網(wǎng)分布現(xiàn)狀，選取上海市場(chǎng)（中心市場(chǎng)）作為計(jì)價(jià)基準(zhǔn)點(diǎn)，并建立中心市場(chǎng)門(mén)站價(jià)格與可替代能源價(jià)格掛鉤機(jī)制，同時(shí)放開(kāi)頁(yè)巖氣、煤層氣、煤制氣等非常規(guī)天然氣出廠(chǎng)價(jià)格，實(shí)行市場(chǎng)調(diào)節(jié)。中心市場(chǎng)天然氣門(mén)站價(jià)格按照略低于等熱值可替代能源價(jià)格的原則確定。可替代能源品種選擇燃料油和液化石油氣（LPG），權(quán)重分別為60%和40%。計(jì)算公式為：

表1 “成本加成”定價(jià)法與“市場(chǎng)凈回值”定價(jià)法對(duì)比表

式中P天然氣為上海市場(chǎng)門(mén)站價(jià)格（含稅），元／m3；K 為折價(jià)系數(shù)，暫定0.9；α、β為燃料油和液化石油氣的權(quán)重，分別為60%和40%；P燃料油、PLPG為計(jì)價(jià)周期內(nèi)海關(guān)統(tǒng)計(jì)進(jìn)口燃料油和液化石油氣的價(jià)格，元／kg；H天然氣、H燃料油、HLPG為燃料油、液化石油氣和天然氣的凈熱值（低位熱值），分別取10 000kcal／kg（1kcal＝4 184J）、12 000kcal／kg和8 000kcal／kg；R 為天然氣增值稅稅率，目前為13%。

以中心市場(chǎng)天然氣門(mén)站價(jià)格為基礎(chǔ)，考慮天然氣市場(chǎng)資源主體流向和管輸費(fèi)用，并兼顧各省社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，確定省級(jí)門(mén)站價(jià)格。省級(jí)門(mén)站價(jià)格為國(guó)產(chǎn)陸上或進(jìn)口管道天然氣的供應(yīng)商與下游購(gòu)買(mǎi)方（包括地方管道公司、城市燃?xì)夤?、直供用?hù)等）的交氣點(diǎn)價(jià)格。在現(xiàn)行改革試點(diǎn)方案中，省級(jí)門(mén)站及以上價(jià)格由國(guó)務(wù)院價(jià)格主管部門(mén)（國(guó)家發(fā)改委）管理。省級(jí)門(mén)站價(jià)格下游的銷(xiāo)售價(jià)格由地方價(jià)格主管部門(mén)管理。

在總結(jié)廣東、廣西天然氣價(jià)格形成機(jī)制試點(diǎn)改革經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，2013年6月國(guó)家發(fā)改委發(fā)布關(guān)于調(diào)整天然氣價(jià)格的通知，中國(guó)的天然氣價(jià)格形成機(jī)制由“成本加成”定價(jià)法向“市場(chǎng)凈回值”定價(jià)法的改革全面展開(kāi)。天然氣價(jià)格管制由出廠(chǎng)環(huán)節(jié)調(diào)整為門(mén)站環(huán)節(jié)，門(mén)站價(jià)格不再分類(lèi)，實(shí)行最高上限價(jià)格管理，供需雙方可在不超過(guò)政府規(guī)定的最高上限價(jià)格前提下，自行協(xié)商確定實(shí)際交易價(jià)格。為了盡快建立新的天然氣定價(jià)機(jī)制，同時(shí)減少對(duì)下游現(xiàn)有用戶(hù)的影響，應(yīng)平穩(wěn)推出價(jià)格調(diào)整方案，采用區(qū)分存量氣和增量氣的過(guò)渡性改革措施。增量氣門(mén)站價(jià)格按照廣東、廣西試點(diǎn)方案中的計(jì)價(jià)辦法，一步調(diào)整到2012年下半年以來(lái)可替代能源價(jià)格85%的水平，并不再按用途進(jìn)行分類(lèi)。存量氣價(jià)格分步調(diào)整，力爭(zhēng)“十二五”末調(diào)整到位。

2 使用“成本加成”定價(jià)法的天然氣長(zhǎng)輸管道市場(chǎng)

價(jià)格形成機(jī)制改革必然會(huì)觸動(dòng)天然氣市場(chǎng)原有的利益格局。因此有必要建立數(shù)理經(jīng)濟(jì)學(xué)模型研究天然氣供應(yīng)商在改革前后使用的最優(yōu)決策，分析其使用“成本加成”定價(jià)法時(shí)的行為模式和使用“市場(chǎng)凈回值”定價(jià)法時(shí)為實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化而采取的博弈行為，并比較市場(chǎng)結(jié)構(gòu)。

2.1 天然氣長(zhǎng)輸管道市場(chǎng)基本假設(shè)

首先分析一個(gè)典型的使用“成本加成”定價(jià)法的天然氣長(zhǎng)輸管道市場(chǎng)。假設(shè)該市場(chǎng)如圖1所示，為兩個(gè)天然氣供應(yīng)商、兩個(gè)天然氣消費(fèi)市場(chǎng)的簡(jiǎn)單線(xiàn)性拓?fù)涫袌?chǎng)結(jié)構(gòu)。更加復(fù)雜的天然氣管網(wǎng)，或存在多個(gè)天然氣供應(yīng)商和多個(gè)天然氣消費(fèi)市場(chǎng)的情況，可以視為這一簡(jiǎn)單市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的拓展。

圖1 存在兩個(gè)天然氣供應(yīng)商、兩個(gè)天然氣消費(fèi)市場(chǎng)的天然氣長(zhǎng)輸管道市場(chǎng)圖

圖1中的天然氣供應(yīng)商可以是國(guó)內(nèi)常規(guī)天然生產(chǎn)商或非常規(guī)天然氣供應(yīng)商，也可以是境外進(jìn)口管道天然氣或液化天然氣（LNG）貿(mào)易商，當(dāng)其為境外進(jìn)口天然氣貿(mào)易商時(shí)，天然氣生產(chǎn)成本為進(jìn)口天然氣邊境價(jià)。天然氣供應(yīng)商和天然氣消費(fèi)市場(chǎng)通過(guò)長(zhǎng)輸管道串聯(lián)在一起，形成完整的天然氣長(zhǎng)輸管道市場(chǎng)。在天然氣消費(fèi)市場(chǎng)內(nèi)部存在配氣網(wǎng)絡(luò)，通常情況下某地區(qū)的天然氣消費(fèi)市場(chǎng)由自然壟斷的天然氣零售商運(yùn)營(yíng)，天然氣配送服務(wù)費(fèi)由省級(jí)地方政府制定。因此本文在天然氣長(zhǎng)輸管道市場(chǎng)上只考慮任一天然氣消費(fèi)市場(chǎng)統(tǒng)一的門(mén)站價(jià)格。

假設(shè)天然氣供應(yīng)商A的總成本（TCA）是產(chǎn)量（QA）的單調(diào)增函數(shù)，天然氣生產(chǎn)平均成本為：ACA＝TCA／QA；邊際成本為MCA。天然氣供應(yīng)商B的總成本（TCB）是產(chǎn)量（QB）的單調(diào)增函數(shù)，天然氣平均生產(chǎn)成本為：ACB＝TCB／QB；邊際成本為 MCB。天然氣供應(yīng)商A與天然氣消費(fèi)市場(chǎng)1的距離為dA1，與天然氣消費(fèi)市場(chǎng)2的距離為dA2；天然氣供應(yīng)商B與天然氣消費(fèi)市場(chǎng)1的距離為dB1，與天然氣消費(fèi)市場(chǎng)2的距離為dB2。天然氣長(zhǎng)輸管道為天然氣供應(yīng)商A的前期固定投資，管道運(yùn)價(jià)為Pc。管道運(yùn)營(yíng)成本（CT）包括固定成本和可變成本兩部分組成，可變成本主要為管道加壓、維護(hù)費(fèi)用等，與管道前期固定投資相比很小，本文假設(shè)管道運(yùn)營(yíng)成本中與輸送距離和輸送氣量相關(guān)的可變成本為0，管道運(yùn)輸?shù)倪呺H成本為0。按“成本加成”定價(jià)方法，假設(shè)國(guó)家規(guī)定的企業(yè)利潤(rùn)率為r，則各消費(fèi)市場(chǎng)面臨的門(mén)站價(jià)格如表2所示。

表2 使用“成本加成”定價(jià)法的不同廠(chǎng)商在天然氣消費(fèi)市場(chǎng)上的門(mén)站價(jià)格表

2.2 只存在一個(gè)壟斷天然氣供應(yīng)商情景

能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有投資規(guī)模大，投資回收期長(zhǎng)的特征，因此中國(guó)的天然氣產(chǎn)業(yè)最早由政府投資運(yùn)營(yíng)。本文首先假設(shè)市場(chǎng)上只存在一個(gè)壟斷天然氣供應(yīng)商A，討論該壟斷廠(chǎng)商在“成本加成”定價(jià)法下的行為模式。

在“成本加成”定價(jià)法背景下，天然氣供應(yīng)商A在多個(gè)天然氣市場(chǎng)上利潤(rùn)最大化的目標(biāo)函數(shù)為：

式中i為天然氣消費(fèi)市場(chǎng)的數(shù)量，capAi為天然氣供應(yīng)商A與第i個(gè)天然氣消費(fèi)市場(chǎng)之間管道的最大運(yùn)輸能力，capAi是管道運(yùn)營(yíng)成本CT的單調(diào)增函數(shù)。將“成本加成”定價(jià)法下各天然氣消費(fèi)市場(chǎng)的門(mén)站價(jià)格代入上述目標(biāo)函數(shù)，可得：

市場(chǎng)需求量Di是任一天然氣消費(fèi)市場(chǎng)在“成本加成”定價(jià)下對(duì)應(yīng)的市場(chǎng)需求量。當(dāng)總的市場(chǎng)需求量小于壟斷的天然氣供應(yīng)商的供給能力時(shí)，由于TCA是產(chǎn)量QA的單調(diào)增函數(shù)，則利潤(rùn)πA也是產(chǎn)量QA的單調(diào)增函數(shù)。為最大化企業(yè)利潤(rùn)，廠(chǎng)商A的最優(yōu)決策為在管道最大運(yùn)輸能力capAi約束下，滿(mǎn)足全部的市場(chǎng)需求，使QAi＝capAi＝Di，從而實(shí)現(xiàn)壟斷廠(chǎng)商總利潤(rùn)最大化。

上述市場(chǎng)需求小于市場(chǎng)供給能力的情況只有在天然氣價(jià)格較高時(shí)才會(huì)出現(xiàn)。事實(shí)上為了降低下游用戶(hù)的經(jīng)營(yíng)成本和保障居民用氣，在“成本加成”定價(jià)法確定價(jià)格的同時(shí)，由政府管制的中國(guó)天然氣價(jià)格長(zhǎng)期偏低，造成中國(guó)的天然氣供給能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。假設(shè)天然氣供給商可以自行確定管輸費(fèi)和輸送量，但短期內(nèi)生產(chǎn)規(guī)模不能調(diào)整，當(dāng)總的市場(chǎng)需求量大于壟斷的天然氣供應(yīng)商的供給能力時(shí)，為最大化企業(yè)利潤(rùn)或最小化企業(yè)虧損，廠(chǎng)商A的最優(yōu)決策為按最大供給能力進(jìn)行生產(chǎn)，同時(shí)優(yōu)先滿(mǎn)足dAi大的天然氣消費(fèi)市場(chǎng)的用氣需求，即優(yōu)先向距離遠(yuǎn)的消費(fèi)市場(chǎng)供氣。

2.3 存在多個(gè)壟斷供應(yīng)商情景

隨著中國(guó)天然氣產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，特別是天然氣進(jìn)口渠道的拓展，新的天然氣供給來(lái)源逐漸沖破原有的壟斷場(chǎng)結(jié)構(gòu)。以上海市為例，除了西氣東輸管道供給國(guó)產(chǎn)陸上管道天然氣外，上海又投入巨資在洋山港建設(shè)了年供氣能力達(dá)40×108m3的LNG接收站，形成天然氣供給多元化的格局。

假設(shè)新的天然氣供應(yīng)商B進(jìn)入原本由天然氣供應(yīng)商A壟斷的天然氣市場(chǎng)，則天然氣供應(yīng)商B在多個(gè)天然氣市場(chǎng)上的利潤(rùn)最大化的目標(biāo)函數(shù)為：

將“成本加成”定價(jià)法下各天然氣消費(fèi)市場(chǎng)的門(mén)站價(jià)格帶入上述目標(biāo)函數(shù)，可得：

當(dāng)存在兩個(gè)廠(chǎng)商對(duì)同一天然氣消費(fèi)市場(chǎng)進(jìn)行供給時(shí)，以天然氣消費(fèi)市場(chǎng)1為例，在“成本加成”定價(jià)法之下，該市場(chǎng)面臨兩個(gè)獨(dú)立的天然氣價(jià)格。天然氣供應(yīng)商A的價(jià)格ACA（1＋r）＋PcdA1和天然氣供應(yīng)商B的價(jià)格ACB（1＋r）＋PcdB1，假設(shè)ACA（1＋r）＋PcdA1小于A(yíng)CB（1＋r）＋PcdB1，則天然氣消費(fèi)市場(chǎng)1將首先消費(fèi)廠(chǎng)商A提供的天然氣供給量，當(dāng)天然氣供應(yīng)商A的供給量無(wú)法滿(mǎn)足價(jià)格ACA（1＋r）＋PcdA1對(duì)應(yīng)的市場(chǎng)需求時(shí)，才會(huì)消費(fèi)天然氣供應(yīng)商B的天然氣供給。

對(duì)于任意天然氣供應(yīng)商而言，與只存在一個(gè)壟斷天然氣供應(yīng)商情景類(lèi)似，其利潤(rùn)最大化的最優(yōu)決策仍然是優(yōu)先向長(zhǎng)輸管線(xiàn)遠(yuǎn)端供氣。但向長(zhǎng)輸管線(xiàn)遠(yuǎn)端供氣會(huì)使天然氣供應(yīng)商在對(duì)應(yīng)消費(fèi)市場(chǎng)上的價(jià)格增加，當(dāng)其價(jià)格超過(guò)其他天然氣生產(chǎn)廠(chǎng)商時(shí)，該消費(fèi)市場(chǎng)就將停止優(yōu)先消費(fèi)其天然氣供給。假設(shè)存在多個(gè)天然氣市場(chǎng)，并連續(xù)分布在天然氣供應(yīng)商A和天然氣供應(yīng)商B之間，則天然氣供應(yīng)商A和天然氣供應(yīng)商B在連續(xù)型市場(chǎng)上的價(jià)格分布如圖2所示。

圖2 兩個(gè)天然氣供應(yīng)商之間消費(fèi)市場(chǎng)面臨的價(jià)格分布圖

在A(yíng)O段，天然氣供應(yīng)商A的價(jià)格低于天然氣供應(yīng)商B，天然氣消費(fèi)市場(chǎng)優(yōu)先消費(fèi)廠(chǎng)商A生產(chǎn)的天然氣。同樣，在BO段，天然氣消費(fèi)市場(chǎng)優(yōu)先消費(fèi)廠(chǎng)商B生產(chǎn)的天然氣。當(dāng)天然氣廠(chǎng)商A無(wú)法滿(mǎn)足AO段上全部的市場(chǎng)需求時(shí)，天然氣廠(chǎng)商A優(yōu)先滿(mǎn)足長(zhǎng)輸管線(xiàn)遠(yuǎn)端，即靠近O點(diǎn)消費(fèi)市場(chǎng)的天然氣需求，然后滿(mǎn)足近端的天然氣需求。當(dāng)天然氣供應(yīng)商A無(wú)法完全滿(mǎn)足AO段的天然氣市場(chǎng)需求時(shí)，靠近A點(diǎn)的消費(fèi)市場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)天然氣供不應(yīng)求的局面。而越靠近A點(diǎn)的消費(fèi)市場(chǎng)，天然氣供應(yīng)商A和天然氣供應(yīng)商B在“成本加成”定價(jià)法下的天然氣價(jià)格差距將越大，考慮到天然管道輸送的單向性，在不增加新的天然氣管道，或形成天然氣供氣網(wǎng)絡(luò)的背景下，天然氣供應(yīng)商B仍然無(wú)法向靠近A點(diǎn)的消費(fèi)市場(chǎng)供給天然氣，使在一個(gè)壟斷天然氣供應(yīng)商情景下存在的靠近天然氣氣源地區(qū)反而更易出現(xiàn)天然氣供給不足的局面在引入了新的天然氣供應(yīng)商的情景下仍然存在。

3 “市場(chǎng)凈回值”定價(jià)法下的天然氣市場(chǎng)結(jié)構(gòu)

3.1 “市場(chǎng)凈回值”定價(jià)法下的天然氣供應(yīng)商的利潤(rùn)函數(shù)

在“市場(chǎng)凈回值”定價(jià)法下，各省門(mén)站價(jià)格在中心市場(chǎng)（上海）天然氣門(mén)站價(jià)格基礎(chǔ)上考慮管輸費(fèi)用確定，管輸費(fèi)定價(jià)受到政府管制，則對(duì)天然氣供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，可將國(guó)內(nèi)不同的省級(jí)天然氣市場(chǎng)視為一個(gè)價(jià)格統(tǒng)一的天然氣市場(chǎng)，進(jìn)而根據(jù)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的行為，通過(guò)市場(chǎng)博弈，選擇對(duì)自己最為有利的經(jīng)營(yíng)策略（圖3）。

圖3 以中心市場(chǎng)天然氣門(mén)站價(jià)格為基礎(chǔ)定價(jià)的天然氣市場(chǎng)圖

假設(shè)作為計(jì)價(jià)基準(zhǔn)點(diǎn)上海市場(chǎng)（中心市場(chǎng)）按照略低于等熱值可替代能源價(jià)格的原則確定的天然氣門(mén)站價(jià)格為P＊，天然氣市場(chǎng)需求量D是實(shí)際價(jià)格P的減函數(shù)，則：

中心市場(chǎng)上的天然氣銷(xiāo)售價(jià)格與管道輸送距離無(wú)關(guān)，無(wú)論管道是廠(chǎng)商自己運(yùn)營(yíng)，還是交予其他服務(wù)商運(yùn)營(yíng)，并收取天然氣供應(yīng)商的管輸費(fèi)，均可以將管輸費(fèi)計(jì)入天然氣供應(yīng)商的總成本函數(shù)。假設(shè)天然氣市場(chǎng)為存在兩家天然氣供應(yīng)商的寡頭壟斷市場(chǎng)結(jié)構(gòu)。天然氣供應(yīng)商A在天然氣市場(chǎng)上的利潤(rùn)函數(shù)為：

式中QA為天然氣供應(yīng)商A的總產(chǎn)量；QAi為天然氣供應(yīng)商A對(duì)第i個(gè)省級(jí)市場(chǎng)的供應(yīng)量；capAi為天然氣供應(yīng)商A到第i個(gè)省級(jí)市場(chǎng)的管道輸送能力。

對(duì)應(yīng)的供應(yīng)商B在天然氣市場(chǎng)上的利潤(rùn)函數(shù)為：

3.2 天然氣供不應(yīng)求情景

當(dāng)替代能源價(jià)格水平較低時(shí)，中心市場(chǎng)（上海）天然氣門(mén)站價(jià)格上限P＊決定的天然氣需求量大于全部供應(yīng)商的供給能力時(shí)：

由于政府最高限價(jià)的存在，所有天然氣供應(yīng)商無(wú)法通過(guò)提高銷(xiāo)售價(jià)格來(lái)獲取更大的利潤(rùn)，天然氣供應(yīng)商A接受這一最高限價(jià)的利潤(rùn)函數(shù)為：

假設(shè)天然氣供應(yīng)商的利潤(rùn)函數(shù)滿(mǎn)足連續(xù)可微的凸性，πi′＞0，πi″＜0，i∈（A，B），則實(shí)現(xiàn)天然氣供應(yīng)商利潤(rùn)最大化的必要條件為：

同理，

根據(jù)廠(chǎng)商各自的成本函數(shù)，求得邊際成本函數(shù)，即可確定天然氣市場(chǎng)供不應(yīng)求時(shí)，廠(chǎng)商按中心市場(chǎng)（上海）天然氣門(mén)站價(jià)格出售天然氣時(shí)的供給數(shù)量QA＊和QB＊。在此情景下，由于替代能源價(jià)格偏低，天然氣中心市場(chǎng)的最高限價(jià)使市場(chǎng)需求量大于供給量，天然氣廠(chǎng)商根據(jù)替代能源價(jià)格確定的政府管制最高上限價(jià)格和各自邊際成本曲線(xiàn)確定產(chǎn)量，不必考慮競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的行動(dòng)，也不存在市場(chǎng)博弈行為。

3.3 天然氣供大于求情景

當(dāng)替代能源價(jià)格水平較高時(shí)，中心市場(chǎng)（上海）天然氣門(mén)站價(jià)格上限P＊決定的天然氣需求量小于全部廠(chǎng)商的供給能力時(shí)，天然氣市場(chǎng)會(huì)由于價(jià)格變化出現(xiàn)新的供求均衡：

天然氣供應(yīng)商之間的競(jìng)爭(zhēng)會(huì)形成新的市場(chǎng)均衡價(jià)格P，該市場(chǎng)價(jià)格可以由需求函數(shù)的反函數(shù)求得，即天然氣市場(chǎng)價(jià)格是總供給量的函數(shù)：

此時(shí)，天然氣供應(yīng)商A的利潤(rùn)函數(shù)為：

天然氣供應(yīng)商B的利潤(rùn)函數(shù)為：

假設(shè)天然氣供應(yīng)商的利潤(rùn)函數(shù)滿(mǎn)足連續(xù)可微的凸性，πi′＞0，πi″＜0，i∈（A，B），則最大化天然氣供應(yīng)商A和天然氣供應(yīng)商B的利潤(rùn)的最優(yōu)產(chǎn)量（QA＊、QB＊）滿(mǎn)足一階條件：

利潤(rùn)最大化的二階條件為：

此時(shí)，天然氣供應(yīng)商A的利潤(rùn)最大化決策中需要考慮競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手天然氣供應(yīng)商B的產(chǎn)量，天然氣供應(yīng)商B的利潤(rùn)最大化決策中需要考慮競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手天然氣供應(yīng)商A的產(chǎn)量，形成了有效的寡頭壟斷競(jìng)爭(zhēng)博弈。

設(shè)天然氣供應(yīng)商A的反應(yīng)函數(shù)為QA＊（QB），則有：

同理可得：

式（22）和式（23）聯(lián)立求解，可以解出天然氣供大于求情景下，天然氣供應(yīng)商A和天然氣供應(yīng)商B各自的均衡產(chǎn)量，進(jìn)而計(jì)算得出新的市場(chǎng)均衡價(jià)格和天然氣供應(yīng)商各自的利潤(rùn)。

當(dāng)存在更多天然氣供應(yīng)商時(shí)，因?yàn)槟Ｐ偷膶?duì)稱(chēng)性，仍然會(huì)導(dǎo)致類(lèi)似的市場(chǎng)均衡結(jié)果。在天然氣供應(yīng)商供給能力大于中心市場(chǎng)天然氣門(mén)站價(jià)格上限P＊決定的天然氣需求量時(shí)，市場(chǎng)供求會(huì)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)均衡。所有的廠(chǎng)商根據(jù)市場(chǎng)供求情況和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手可能選擇的博弈策略，在政府管制的最高上限價(jià)格之下選擇統(tǒng)一的天然氣市場(chǎng)價(jià)格，進(jìn)而根據(jù)這一市場(chǎng)價(jià)格確定各自的產(chǎn)量。

4 結(jié)論

天然氣價(jià)格形成機(jī)制改革是當(dāng)前中國(guó)全面深化改革、完善由市場(chǎng)決定價(jià)格機(jī)制的重要領(lǐng)域。由于天然氣管道輸送的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性，天然氣市場(chǎng)具有自然壟斷屬性，無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)依靠市場(chǎng)供求關(guān)系調(diào)節(jié)價(jià)格，因此中國(guó)天然氣價(jià)格形成機(jī)制改革的基本思路是參照替代能源市場(chǎng)價(jià)格，由“成本加成”定價(jià)法向“市場(chǎng)凈回值”定價(jià)法轉(zhuǎn)變。筆者通過(guò)構(gòu)建數(shù)理經(jīng)濟(jì)學(xué)模型對(duì)天然氣供應(yīng)商在不同的價(jià)格形成機(jī)制下的最優(yōu)決策和市場(chǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。

研究發(fā)現(xiàn)在原有的“成本加成”定價(jià)法之下，壟斷的天然氣生產(chǎn)企業(yè)利潤(rùn)是成本的單調(diào)增函數(shù)，企業(yè)的利潤(rùn)最大化決策等價(jià)于最大化自身成本，不利于依靠市場(chǎng)機(jī)制約束天然氣生產(chǎn)成本的不合理上升。在“市場(chǎng)凈回值”定價(jià)法之下，將形成以中心市場(chǎng)為基準(zhǔn)的全國(guó)天然氣統(tǒng)一市場(chǎng)價(jià)格，天然氣生產(chǎn)企業(yè)會(huì)根據(jù)天然氣市場(chǎng)價(jià)格和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)量來(lái)選擇最優(yōu)的產(chǎn)量水平，當(dāng)生產(chǎn)能力或管道輸送能力不能滿(mǎn)足最優(yōu)產(chǎn)量水平時(shí)，會(huì)形成新的投資來(lái)實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)均衡。同時(shí)，由于存在由替代能源價(jià)格決定價(jià)格上限這一政府管制措施，天然氣市場(chǎng)價(jià)格也不會(huì)由于天然氣企業(yè)的壟斷行為而過(guò)高，在一定程度上保障了天然氣下游產(chǎn)業(yè)和居民消費(fèi)者的利益。

由此可見(jiàn)，由“成本加成”定價(jià)法向“市場(chǎng)凈回值”定價(jià)法轉(zhuǎn)變的天然氣價(jià)格形成機(jī)制改革，適應(yīng)天然氣來(lái)源的多元化和輸氣管道網(wǎng)絡(luò)化的新形勢(shì)，有效的引入了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，有利于促進(jìn)中國(guó)天然氣工業(yè)的健康發(fā)展，進(jìn)而優(yōu)化中國(guó)的整體能源結(jié)構(gòu)。

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