以电力市场为例谈多单位拍卖交易模式的设计(一)

多单位拍卖用于贸易商品，证券，排放许可证和其他可分割商品。我们的讨论重点是电力市场，生产者在完全知道需求和生产能力之前提交给他们。由于需求冲击，意外中断和可再生能源的间歇性产出，生产者有风险，即实现的需求大于竞争对手实现的总生产能力。我们对拍卖设计如何影响这些市场感兴趣。大多数电力市场使用统一定价，其中最高的接受价格为所有接受的生产设定交易价格。几个市场，如英国的实时市场，使用歧视性的定价，而每个接受的市场代替了自己的价格.1远期市场的双边和持续交易往往与歧视性定价相似。我们还讨论了投标制约因素，使得生产者在制造电力市场时更少的灵活性，在电力市场参与者中享受福利和支付。

我们的模型说明供应商信息不对称的生产成本。 例如，我们的分析与欧洲批发电力市场相关，欧盟委员会已经制定了增加市场透明度的法规，从而减少不确定性和信息不对称。 根据欧盟543/2013号的规定，每个工厂的小时生产应该出版。 欧盟第1227/2011号（REMIT）要求所有电力市场参与者披露内部信息，如计划的工厂可用性。

在电力市场中，边际成本可以根据工厂特征和输入燃料价格指数的工程数据估算。在远期市场交货之前，未来燃料价格的不确定性在很大程度上是生产者之间的常见不确定性。普通不确定度的相对大小通常会降低到更接近交付的程度。在现货市场，热电厂的业主有关于其投入燃料的实际价格以及工厂的维护和运行情况的私人信息。我们认为，在氢能主导市场中，成本不确定性和信息不对称性最大。这样的市场也是特别的，因为它们在现货市场上也具有显着的不确定性。通常通过基于对未来水的概率分布的估计和热发电的未来价格的解析来求解随机动态程序来估计在特定的生成单元之后储存在储层中的水的机会成本这些单位可以在市场参与者对发电单位的估算中留下重要的影响，因为水的机会成本。不确定的机会成本由政治风险加剧，如规划干预的可能性和每个生产者对计划期间这些事件发生概率的主观信念。这些政治风险对成本不确定性的影响在水稀缺的极端系统条件下可能是最大的，监管干预的概率很高。

我们简单的电力市场模式考虑到一个多单位拍卖，两个容量约束的生产者面临着无弹性的需求。 要求不确定，并在提交之后实现。 与von der Fehr和Harbord（1993）的电力市场模型类似，每个公司都有一个边际成本（独立于产出），必须做一个。 我们通过引入不确定的相互依赖的成本来概括von der Fehr和Harbord（1993）。 类似于Milgrom和Weber.s（1982）拍卖单品，以及Ausubel等（2014）和Vives。（2011）多单位拍卖模式，每个公司自己估计生产成本 对自己接收到的私人不完善的信息，然后做出一个修改.2按照游戏理论中的习惯，我们将这个私人信息称为私有信号。 当从供应商已知的双变量分布中抽取信号时，我们为独特的贝叶斯NE求解。

我们的研究结果表明，监管风险对于水电批发电力市场的竞争特别有害，特别是在水资源短缺的情况下，由于潜在的信息不对称导致监管干预的可能性。 因此，我们建议在极端系统条件下，监管机构干预明确规定的应变计划。 这可能有助于缓解在加州，哥伦比亚和新西兰等氢能主导市场中通常伴随低水条件的非常高价格的时期。

我们不希望生产者同意自愿披露与生产成本相关的信息。 这与Gal-Or（1986）有相似之处，他表明，发挥Bertrand平衡的生产者将试图隐藏彼此的私人成本。 此外，增加透明度只会有所帮助，因为当生产者关键时，均衡标记的下限是有限的。 另一个警告是我们只考虑一个单一的游戏。 如von der Fehr（2013）所言，欧洲电力市场的透明度提高可能有助于在重复的游戏中默契勾结。

我们的研究重点是采购拍卖，但结果类似于多单位销售拍卖。 销售拍卖中的购买限制符合我们的设置中的生产能力.3例如，美国国库拍卖的规则为35％，这样可以防止一个投标人购买超过35％的证券。 联邦通信委员会（FCC）和加利福尼亚州的温室气体排放许可证拍卖中使用了类似的规则。 采购限制被用来避免单一投标者购买绝大部分销售商品的结果，这将给二手市场带来巨大的市场份额。 另一方面，这样的限制增加了投标人关键和/或使投标者在拍卖中有更大的利润的关键。 后者会使投标竞争力降低，拍卖人的收入会下降。

类似于我们模式的需求不确定性，拍卖人的国库券供应通常由于非竞争性投标金额不确定而提出投标（Wang and Zender，2002），或者因为拍卖者想要 在最近宣布提供国库券之前，等待最新的市场消息。

世界各地的大多数国库拍卖使用歧视性定价（Bartolini和Cottarelli，1997）。 一个重要的例外是美国财政部，从1990年代的歧视性格式转向统一价格格式。 类似于我们的模式，投标人对证券的边际估值对购买量相当不利。 此外，证券往往具有很大的共同价值。 这表明出价限制应在统一价格安全拍卖中增加福利和拍卖销售收入。 最后，我们的研究结果表明，拍卖人在拍卖开始前披露市场相关信息是有利的，因此投标人可以获得类似的信息。

本文的其余部分组织如下。 第2节将我们的模型中的细节与以前的文献进行比较。 第3节正式介绍了我们的模型，该模型被分析在第4节中具有歧视性和统一定价的拍卖。该文件在第5节中得出。所有证明都在附录中。