關于自來水市場的博弈分析

[摘要] 文中主要根據我國自來水市場所形成的自然壟斷的特點，引入自來水網經營企業與自來水處理廠商，并對自來水網經營企業與自來水處理廠商以及自來水處理廠商之間的博弈進行建模分析，應用博弈分析結果，對進一步完善自來水市場的競爭提出一些建議，供有關部門決策時參考。

[關鍵詞] 自來水市場 博弈 自然壟斷 寡頭

一、引言

水資源是公共資源的一種，對其定價常面臨兩難選擇：市場化的定價方式可保障壟斷性供給者的利潤，但會造成供給相對不足、需求過剩、社會福利因此受到損失；但若強調其公共性，由政府部門強制性定價管制，又會導致廠商利潤微薄、資源被過度使用等負面效應。在兩難處境下，如何確立定價機制，無論在學理上，還是在實踐中，都具有重大的意義。

如何才能使我國水利定價有效率，與自來水市場的格局密切相關。若中國的自來水市場能效仿電力市場做到“廠網分開、競價上網”，即將自來水公司擁有的自來水網經營企業與自來水處理廠商，建立規范的水利實體。自來水處理廠商負責從水源處將水抽出、消毒、沉淀、過濾等處理措施。自來水網經營企業組織各自來水處理企業間的競爭、水管布置，將水有效的送至用水單位。政府負責對自來水市場監督管理。

二、自來水處理廠商之間的博弈分析

1.自來水處理市場特征

自來水處理工業是個資金技術密集的行業。建廠投資大，設備專用性強，同時自來水處理市場退出門檻高，就形成了自然壟斷市場。由經濟學基本原理，壟斷市場的效率是極低的，所以必須引入一種競爭機制。由于設廠時，可在相鄰兩地建立兩個以上水廠，以此將競爭逐步引入自來水市場，并將整個國家的所有水處理企業放在一個市場中考慮。所以此處對寡頭進行分析。

2.模型描述及模型分析

設共有n個自來水處理企業。對于企業i，其處理水量為，成本函數為，自來水市場的價格函。

設所有自來水處理廠的邊際成本，市場需求總水量為Q。總利潤為:

使總利潤最大時的總處理水量與最大利潤，就會有，則，

當n個廠商同時獨立決策， 只追求自身利益時博弈的處理水量和利潤分別為:

三、自來水網經營企業與自來水處理廠商的博弈分析

目前現貨電價由交易自由競爭，其實我國的自來水市場也可借鑒這種競價機制，以使水資源配置最優化。由于自來水經營企業不可能對各個自來水處理廠商的所有情況了如指掌，這樣自來水經營企業怎樣才能在眾多自來水處理廠商報價中選擇一個對自己最有利的報價呢? 自來水處理廠商是否愿意按自己的真實水平來合理報價呢? 這就存在著自來水網經營企業與自來水處理廠商之間的不完全信息博弈。

設自來水處理廠商報價的效用函數為u，保留效用函數。處理水量為，價格，自來水經營企業的效用函數U，自來水處理廠商的報價為，，表示除了自來水處理廠商以外其他自來水處理廠商的處理水量。自來水處理廠商的成本設為，設為自來水處理廠商的中標概率。則在非對稱信息下相應的模型為:

自來水經營企業加上的兩個約束條件：第一個約束式是自來水處理廠商中標后的效用大于其保留效用，使其有利可圖；第二個約束式是保證自來水處理廠商根據本廠的實際情況進行報價。

這樣來制定的策略，若自來水處理廠商預期到自來水經營企業制定這樣的一個策略，自來水處理廠商就會預先根據制定一個報價，這樣使博弈達到一種均衡，即自來水處理廠商和自來水經營企業的效用分別達到在相互影響下的最大。

將這兩種博弈結果相比，追求總體利潤，總處理水量較小，而總利潤卻較高。

由上述分析可知，在寡頭市場上各廠商進行合作博弈是明智選擇。各自來水處理廠商最終在本位利益的驅使下都增產，水費價格下跌，直至達到納什均衡水平，實現并不是可能實現的最大利潤的穩定狀態。

四、結論與政策建議

根據文中所建立的模型，得出如下一些結論和建議：

1.在自來水網經營企業與自來水處理廠商之間的博弈中，考慮了激勵相容約束和個人理性約束，雙方應根據自己的具體情況，根據上述模型定出一種對策方案。

2.在自來水處理廠商之間的競爭博弈中，主要廠商只有在技術等領域真正走向全面合作。將各自在未來發展方面的利益緊密結合起來，才能真正實現市場合作。

3.有效的改善自來水市場自然壟斷。實現全國聯網擴建輸自來水網，增加輸水容量，可以提高自來水市場的競爭程度，獲得競爭效益。

總之，由于自來水資源在國民經濟中的重要地位，在自來水市場中，無論采用何種競價形式競爭，都必須首先保證自來水系統安全、可靠運行，目標是提高自來水市場的效率，優化自來水資源的配置。

參考文獻：

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